Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués

De multiples activités humaines (industrielles, minières, agricoles, militaires, urbaines, de transport, etc.) sont à l'origine de la pollution des sites, des sols et des eaux souterraines. En France, des milliers d'hectares de sites pollués ont été recensés [1] (cf. site web Basol). À l'heure actuelle, la prise de conscience de cette pollution, l'évolution des pratiques industrielles et la disparition de certaines activités ont mis un frein à la dissémination de polluants dans les sols et la plupart des cas traités sont des héritages du passé. De nombreux sites sont affectés par des pollutions multiples, de natures variées (organiques et/ou minérales), superposées ou séparées géographiquement. La nature et la répartition des polluants dépendent des produits chimiques impliqués dans un procédé ou dans les procédés qui se sont succédés en différents points des sites. Ces sites pollués peuvent alors présenter des risques de transfert de polluants vers des cibles sensibles, comme la ressource en eau, les écosystèmes et la santé humaine. Ils peuvent également avec le temps se disperser dans l'environnement, augmentant ainsi la taille des surfaces polluées.

La décision de dépolluer ou non repose sur différents critères, incluant le risque sanitaire, la localisation du site, l'usage ultérieur envisagé ainsi que le coût et les délais. Ces mêmes critères orientent le choix des techniques à mettre en œuvre.

Parmi ces techniques, certaines visent à immobiliser la pollution, d'autres à l'extraire ou à la détruire. On les classe généralement en trois familles : les traitements physiques, chimiques et biologiques (tableau 1).

– Les traitements physiques consistent soit à immobiliser les polluants, soit à apporter de l'énergie par voie thermique, mécanique ou électrique pour les dégrader ou les extraire. Ils comprennent notamment le confinement, la stabilisation, l'incinération, la désorption thermique, le pompage, la volatilisation (ou venting).

– Les traitements chimiques mettent en jeu un réactif pour dégrader ou extraire la pollution. Il s'agit par exemple d'oxydation, de réduction, de lavage par solvants ou tensioactifs.

– Les traitements biologiques, quant à eux, sont basés sur l'action d'organismes vivants (micro-organismes, plantes). Ils sont décrits dans les références [2] [3].

Selon les cas, les traitements sont effectués sur site ou hors site. Sur site, le sol peut être traité « in situ » sans excavation ou « ex situ » après excavation. Hors site, il est transporté vers un centre de traitement fixe. Le traitement « in situ » est séduisant dans le principe, mais parfois difficile à mettre en œuvre et contrôler. Le traitement sur site est efficace, dans la mesure où il homogénéise les concentrations mais il est consommateur de temps et d'espace. Hors site, le traitement en centre spécialisé est très efficace en terme de durée et très économique pour les petits volumes.

Le présent dossier porte essentiellement sur les procédés physiques et chimiques de traitement des sols. Son objectif est de présenter le principe de ces traitements, leurs domaines d'application, ainsi que des exemples. Le lecteur pourra trouver des informations complémentaires notamment dans les références [4] [5] [6].