Présentation

Article

1 - POLLUTION DES SOLS ET SITES INDUSTRIELS

2 - PROCÉDÉS DE TRAITEMENTS PHYSIQUES

3 - PROCÉDÉS DE TRAITEMENTS CHIMIQUES

4 - LE SOL : UN RÉACTEUR OUVERT, MULTIPHASIQUE, EN RÉGIME TRANSITOIRE

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : J3981 v1

Le sol : un réacteur ouvert, multiphasique, en régime transitoire
Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués

Auteur(s) : Marie-Odile SIMONNOT, Véronique CROZE

Date de publication : 10 déc. 2008

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

De multiples activités humaines sont à l'origine de la pollution des sites, des sols et des eaux souterraines. La décision de dépolluer et le choix des techniques à mettre en oeuvre reposent sur différents critères, incluant le risque sanitaire, la localisation du site, l'usage ultérieur envisagé ainsi que le coût et les délais. Parmi ces techniques, certaines immobilisent la pollution, d'autres l'extraient ou la détruisent. Cet article traite des traitements physiques et chimiques. Il en présente le principe, les domaines d'application, ainsi que des exemples.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

A significant number of human activities are at the origin of site pollution, soils and groundwater. The decision to depollute and the choice of the techniques to be implemented are based upon several criteria, including the sanitary risk, location of the site, the after-use envisaged as well as costs and deadlines. Among these techniques, certain contain the pollution, other extract or eliminate it. This article deals with the physical and chemical treatments. It presents their principle, application domains and also provides examples.

Auteur(s)

  • Marie-Odile SIMONNOT : Professeur en Génie des procédés à l'Institut national polytechnique de Lorraine (Nancy)

  • Véronique CROZE : Chef du Département travaux de dépollution – ICF Environnement (Gennevilliers)

INTRODUCTION

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 Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[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 ).

– 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 Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[2] Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[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 Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[4] Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[5] Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[6].

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j3981


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

4. Le sol : un réacteur ouvert, multiphasique, en régime transitoire

La présentation des procédés physico-chimiques de traitement montre que ceux-ci sont basés sur des opérations unitaires classiques du génie des procédés : traitements thermiques, transferts entre phase, réactions chimiques, etc. La difficulté majeure par rapport aux opérations classiques est que l'on a affaire à l'échelle du terrain à un milieu naturel anthropisé, dans toute sa complexité. Dans tous les cas, le sol traité peut être considéré comme un réacteur multiphasique soumis aux lois de l'équilibre thermodynamique, aux cinétiques chimiques, biochimiques et de transfert de matière, au transfert thermique, le tout dans des conditions données d'hydrodynamiques et de contact entre phases Procédés de traitements physiques et chimiques des sols pollués[13].

Même si les règles de dimensionnement ne sont pas évidentes à établir dans un milieu aussi complexe, il est indispensable de déterminer les processus limitants qui contrôlent le fonctionnement. Par exemple, si le traitement est limité par le transfert de matière, on cherche :

  • à augmenter le temps de contact en diminuant les vitesses de circulation du ou des fluides ;

  • à améliorer le transfert entre phase en augmentant les aires de transfert entre phases, en améliorant l'agitation etc. ;

  • ou encore si possible en réduisant la taille des particules (broyage avant traitement ex situ ).

Surdimensionner le débit de réactif pour une extraction entre phases ou une réaction chimique peut avoir pour conséquence d'empêcher tout transfert. Les corrélations classiques du génie chimique peuvent aider à calculer des temps de transfert et de choisir des temps de contact appropriés ;

Si l'extraction d'un polluant localisé dans les agrégats de sol est freinée par la diffusion intraparticulaire, il se peut qu'un lavage du sol conduise à une concentration en polluant nulle ou très faible dans la solution de lavage. La reprise du lavage après un arrêt peut se traduire par une forte augmentation de la concentration en solution : le polluant a diffusé du cœur des particules vers le fluide...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Le sol : un réacteur ouvert, multiphasique, en régime transitoire
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ADEME -   Recensement 1996 des sites et sols pollués.  -  MATE (1996/97).

  • (2) - VOGEL (T.M.) -   Bioremédiation des sols.  -  Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique [J 3 982], juin 2001.

  • (3) - BALLERINI (D.) -   Traitement biologique des sols.  -  Bioprocédés Environnement [G 2 620], avr. 1999.

  • (4) - LECOMTE (P.) -   Les sites pollués, traitement des sols et des eaux souterraines.  -  Lavoisier Tec. & Doc., Paris (1995).

  • (5) - ROUDIER (P.) -   Techniques de réhabilitation des sites et sols pollués. Fiches de synthèse.  -  Génie civil [C 5 582], fév. 2005.

  • (6) - COLIN (F.) -   Pollution localisée des sols et des sous-sols par les hydrocarbures et les solvants chlorés, Académie des Sciences.  -  ...

1 À lire également dans nos bases

VOGEL (T.M.) - Bioremédiation des sols. - Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique [J 3 982], juin 2001.

BALLERINI (D.) - Traitement biologique des sols. - Bioprocédés Environnement [G 2 620], avril 1999.

ROUDIER (P.) - Techniques de réhabilitation des sites et sols pollués. Fiches de synthèse. - Génie civil [C 5 582], fév. 2005.

DARMENDRAIL (D.) - Diagnostic initial. Évaluation simplifiée des risques. - Environnement [G 2 591], oct. 2001.

SUN (L.F.) - MEUNIER (F.) - Adsorption – Aspects théoriques. - Opérations unitaires. Génie de la réaction chimiques [J 2 730], mars 2003.

VAN DER VELPEN (B.) - MINGUET (T.) - Traitement physico-chimique : lavage des sols pollués. - Environnement [G 2 630], oct. 2004.

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

Il existe des normes relatives à l'échantillonnage, au prélèvement, à l'analyse....

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS