| Titre : |
Caractérisation et traitement de sédiments de dragage contenant des polluants métalliques |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Marot, Franck, Auteur |
| Editeur : |
BRGM |
| Année de publication : |
1998 |
| Importance : |
330 p. |
| Format : |
30 cm. |
| ISBN/ISSN/EAN : |
978-2-7159-0867-3 |
| Langues : |
Français (fre) |
| Index. décimale : |
552 Pétrologie : pétrographie, roches |
| Résumé : |
L'objectif de cette étude est d'évaluer les possibilités de décontamination des vases de dragage polluées par des métaux lourds et de déterminer leur devenir après traitement. Les travaux, qui se scindent en trois parties, portent sur des sédiments d'estuaires et de canaux prélevés sur différents sites français.
Dans un premier temps, la caractérisation physique, chimique et minérale de ces produits, a montré des pollutions complexes et parfois très marquées. Une succession de séparations physiques, d'observations binoculaires et d'analyses au microscope électronique à balayage et à la microsonde a permis de déterminer, pour chaque sédiment, les principales formes chimiques sous lesquelles s'expriment les métaux. C'est ainsi que nous avons montré que la contamination des
fractions fines (0/10 nm) n'est pas due uniquement aux affinités métaux - matières organiques ou métaux - argiles, mais
également à la présence de sulfures métalliques de taille micronique. Par ailleurs, les fortes teneurs en polluant des fractions
grenues de certains sédiments sont souvent liées à des phases localisées en surface des particules. Ainsi, des
précipitations de métaux sous forme de carbonates et des adsorptions métalliques sur des grains d'oxydes de fer et de
manganèse de quelques centaines de microns ont été observées. De plus, des éléments d'origines anthropiques, tels que des scories vitreuses, des particules métalliques parfaitement sphériques ou encore des fragments de minerais sulfurés, ont
souvent été rencontrés.
Dans un second temps, des essais de traitement, visant à concentrer les polluants sur une fraction pondérale réduite, ont été effectués. Pour cela, des techniques de séparations physiques et physico-chimiques, sélectionnées à partir des résultats de la caractérisation, ont été employées. Pour la plupart des sédiments, la fraction fine contaminée a été isolée par hydrocyclone, afin de traiter la fraction grenue par d'autres procédés. Dans ce cadre, la flottation a conduit à des résultats très prometteurs, malgré des contaminations initiales importantes. Cependant, l'efficacité de cette technique de tri est très sensible à la nature des collecteurs chimiques utilisés, et seuls des tests d'optimisation sont en mesure de parfaire leur choix. Enfin, selon les objectifs de décontamination fixés, des séparations gravimétriques ou densimétriques complémentaires peuvent permettre d'affiner le traitement.
L'étude du comportement mécanique des matériaux traités constitue le thème de la troisième partie de l'étude. Les procédés de traitement conduisent d'une part à un matériau peu ou pas contaminé et potentiellement valorisable, et d'autre part à un produit fin, argileux, riche en matières organiques et concentrant les polluants. Pour ce dernier, la mise en dépôt dans des bassins de confinement est l'une des solutions qui semble répondre le mieux aux préoccupations environnementales et économiques. Pour gérer ces sites de confinement à court terme (capacité de stockage) et à long terme (réhabilitation), la connaissance du comportement du matériau au cours de sa consolidation est indispensable. Pour cela, des essais en macrogravité par centrifugation ont permis de simuler l'évolution de la consolidation sous poids propre de sédiments vierges et traités. Pour les macrogravités de 50 et 70 g que nous avons testées, le facteur temps est multiplié par 2500 et 4900, respectivement. Les degrés de consolidation atteints en fin d'essai (90 % après un temps équivalent supérieur à 900 jours), ont montré la lenteur du phénomène étudié. Les résistances mécaniques restent très faibles et le tassement de la fraction fine, estimé en fin de consolidation, représente près de 70 % de la hauteur initiale. |
Caractérisation et traitement de sédiments de dragage contenant des polluants métalliques [texte imprimé] / Marot, Franck, Auteur . - BRGM, 1998 . - 330 p. ; 30 cm. ISBN : 978-2-7159-0867-3 Langues : Français ( fre)
| Index. décimale : |
552 Pétrologie : pétrographie, roches |
| Résumé : |
L'objectif de cette étude est d'évaluer les possibilités de décontamination des vases de dragage polluées par des métaux lourds et de déterminer leur devenir après traitement. Les travaux, qui se scindent en trois parties, portent sur des sédiments d'estuaires et de canaux prélevés sur différents sites français.
Dans un premier temps, la caractérisation physique, chimique et minérale de ces produits, a montré des pollutions complexes et parfois très marquées. Une succession de séparations physiques, d'observations binoculaires et d'analyses au microscope électronique à balayage et à la microsonde a permis de déterminer, pour chaque sédiment, les principales formes chimiques sous lesquelles s'expriment les métaux. C'est ainsi que nous avons montré que la contamination des
fractions fines (0/10 nm) n'est pas due uniquement aux affinités métaux - matières organiques ou métaux - argiles, mais
également à la présence de sulfures métalliques de taille micronique. Par ailleurs, les fortes teneurs en polluant des fractions
grenues de certains sédiments sont souvent liées à des phases localisées en surface des particules. Ainsi, des
précipitations de métaux sous forme de carbonates et des adsorptions métalliques sur des grains d'oxydes de fer et de
manganèse de quelques centaines de microns ont été observées. De plus, des éléments d'origines anthropiques, tels que des scories vitreuses, des particules métalliques parfaitement sphériques ou encore des fragments de minerais sulfurés, ont
souvent été rencontrés.
Dans un second temps, des essais de traitement, visant à concentrer les polluants sur une fraction pondérale réduite, ont été effectués. Pour cela, des techniques de séparations physiques et physico-chimiques, sélectionnées à partir des résultats de la caractérisation, ont été employées. Pour la plupart des sédiments, la fraction fine contaminée a été isolée par hydrocyclone, afin de traiter la fraction grenue par d'autres procédés. Dans ce cadre, la flottation a conduit à des résultats très prometteurs, malgré des contaminations initiales importantes. Cependant, l'efficacité de cette technique de tri est très sensible à la nature des collecteurs chimiques utilisés, et seuls des tests d'optimisation sont en mesure de parfaire leur choix. Enfin, selon les objectifs de décontamination fixés, des séparations gravimétriques ou densimétriques complémentaires peuvent permettre d'affiner le traitement.
L'étude du comportement mécanique des matériaux traités constitue le thème de la troisième partie de l'étude. Les procédés de traitement conduisent d'une part à un matériau peu ou pas contaminé et potentiellement valorisable, et d'autre part à un produit fin, argileux, riche en matières organiques et concentrant les polluants. Pour ce dernier, la mise en dépôt dans des bassins de confinement est l'une des solutions qui semble répondre le mieux aux préoccupations environnementales et économiques. Pour gérer ces sites de confinement à court terme (capacité de stockage) et à long terme (réhabilitation), la connaissance du comportement du matériau au cours de sa consolidation est indispensable. Pour cela, des essais en macrogravité par centrifugation ont permis de simuler l'évolution de la consolidation sous poids propre de sédiments vierges et traités. Pour les macrogravités de 50 et 70 g que nous avons testées, le facteur temps est multiplié par 2500 et 4900, respectivement. Les degrés de consolidation atteints en fin d'essai (90 % après un temps équivalent supérieur à 900 jours), ont montré la lenteur du phénomène étudié. Les résistances mécaniques restent très faibles et le tassement de la fraction fine, estimé en fin de consolidation, représente près de 70 % de la hauteur initiale. |
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