guide methodologique

Traitabilit des sols pollusGuide mthodologique pour la slection des techniques et lvaluation de leurs performances

GUIDE MTHODOLOGIQUE

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SommaireIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 But de la mthode Problmatique du choix des techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 Techniques testes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Utilisation de la mthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.Prambule : connaissances minimales requises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.1. Connaissances minimales des contraintes du site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.2. Caractrisation des sols en vue de lexclusion de certaines techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 1.2.1. Caractrisation de la nature des polluants en prsence et de leur concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 1.2.2. Dtermination de la distribution granulomtrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 1.2.3. Dtermination de la teneur en matire organique totale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 1.3. Caractrisation des sols en vue de la mise en uvre dun traitement par injection de ractifs in situ 12 1.3.1. Caractrisations pralables au traitement dune source de pollution situe en zone non sature par injection de ractif in situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 1.3.2. Caractrisations pralables au traitement dune source de pollution situe en zone sature par injection de ractif in situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 2.Prslection des techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 2.1. Prslection des techniques sur la base de leur mise en uvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 2.1.1. Arborescence relative la mise uvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 2.1.2. Modalits gnrales de mise en uvre des techniques in situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 2.1.3. Modalits gnrales de mise en uvre des techniques sur site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 2.1.4. Modalits gnrales de mise en uvre des techniques hors site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 2.1.5. Limites de mise en uvre des techniques prslectionnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 2.1.6. Synthse des paramtres limitant la mise en uvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 2.2. Prslection des techniques sur la base de la nature de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 2.2.1. Arborescence relative la nature de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 2.2.2. Limites dapplication des techniques concernant la nature de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 2.2.3. Synthse des paramtres limitant relatifs la nature de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 2.3. Prslection des techniques sur la base de paramtres dexclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 2.3.1. Situation de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 2.3.2. Etat physique de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 2.3.3. Temprature d'bullition des polluants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 2.4. Prslection des techniques sur la base de paramtres limitant complmentaires . . . . . . . . . . . . . .79 2.4.1. Limites lies aux caractristiques gnrales de la pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 2.4.2. Limites lies aux caractristiques du sol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 2.4.3. Limites lies aux caractristiques de laquifre et des eaux souterraines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 2.4.4. Limites lies la concentration en polluants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 2.4.5. Synthse des protocoles d'essai (hors caractrisations prliminaires) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 2.4.6. Autres paramtres spcifiques pertinents (paramtres de calibration) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 3.Synthse des rsultats de la prslection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 Rfrences bibliographiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123

Traitabilit des sols pollus : guide pour la slection des techniques et lvaluation de leurs performances

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IntroductionCe guide mthodologique s'adresse aux principaux acteurs de la rhabilitation de site pollu, et tout particulirement aux matres d'ouvrage d'oprations de rhabilitation de site pollu : personne physique ou morale, exploitant, propritaire ou amnageur du site, il peut tre industriel, particulier, liquidateur judiciaire, reprsentant d'une collectivit locale ou amnageur public ou priv. Ce guide doit lui permettre de prslectionner la technique de traitement la plus approprie pour atteindre les objectifs de la rhabilitation dont il a convenu l'issue des tudes pralables. Lobjectif de cette phase de prslection des techniques est dcarter les techniques clairement inadaptes partir de la connaissance de paramtres simples concernant le site, le(s) polluant(s), et le sol et de pointer les paramtres susceptibles de limiter la faisabilit et les performances des techniques. C'est sur la base de la synthse des rsultats de prslection des techniques que le matre d'ouvrage pourra identifier les techniques qui devront faire lobjet dessais de traitement et de caractrisations complmentaires en vue de vrifier la faisabilit du traitement et latteinte des objectifs de rhabilitation. Une consultation des entreprises spcialises pourra alors tre lance en vue de la ralisation dessais de traitement conformment aux cahiers des charges prsents en annexe. Sil n'est pas techniquement comptent en matire de sites pollus, le matre douvrage pourra faire appel un assistant qui possde cette comptence.


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But de la mthode Problmatique du choix des techniquesCet outil a t conu comme une aide la dcision pour le choix d'une technique de traitement de sol pollu dont la zone source est situe en zone non sature ou en zone sature sur des critres d'ordre essentiellement technique.

Lors dune dmarche de rhabilitation de site, le matre d'ouvrage peut se trouver confront une des quatre situations suivantes en fonction : des incertitudes sur la technologie (procd en cours de dveloppement, applicabilit au cas traiter,) des incertitudes sur les performances (rfrences limites pour le type de pollution traiter, objectifs de traitement contraignants, pollution htrogne et difficile caractriser prcisment, matrise du procd,) 1 - Dans les cas les plus simples, le matre d'ouvrage considrera que la technologie et l'exprience des entreprises de traitement de sols pollus sont prouves. Les expriences du pass suffisent pour dcider de lancer une consultation directe qui va lui permettre d'optimiser les cots et les dlais. Dans ce cas, il ralisera une consultation au cours de laquelle les entreprises n'auront pas d'essais industriels raliser. Seules les tudes d'optimisation seront raliser au cours de la phase de prparation du chantier. 2 - Lorsque les tudes prliminaires ont montr qu'une technologie a dj t applique pour traiter le type de pollution rencontre, mais qu'il est ncessaire de vrifier son applicabilit au site sur le niveau de performances accessibles, ou l'exprience de l'entreprise, le matre d'ouvrage doit demander aux entreprises de traitement de sols pollus la ralisation d'essais industriels dont la conception sera lie la technologie employe. Des cahiers des charges sont proposs en annexe pour la ralisation dessais de traitement selon les principales techniques considres.

3 - Le matre d'ouvrage, parce que le cas est complexe et les procds innovants et spcifiques, choisit d'associer les entreprises de traitement l'ingnierie du projet. Dans ce cas, aucune solution de base n'est propose, mais seulement un niveau de service atteindre et des objectifs de rsultat. Cette situation ncessite une implication (cot, dlais) importante des entreprises pour la prparation de l'offre et la mise au point de la solution retenue. Le choix de la solution de traitement est fait par appel d'offre sur performances. Un cahier des charges pour la ralisation des essais de traitement par de nouvelles techniques est propos en annexe pour permettre aux entreprises la dmonstration des performances des techniques quelles proposent.

4 - Le matre d'ouvrage choisit d'engager des essais de faisabilit afin de dfinir la technologie la plus adapte (niveau de traitement, dure,). Cette phase optionnelle qui n'est donc pas ncessaire dans le cas o il y a peu d'incertitudes sur la technologie et sur les performances, a pour objet la prslection puis la dfinition, l'issue d'essais pilotes, gnralement raliss en laboratoire et si ncessaire sur site, de la technologie la mieux adapte. Celle-ci servira de solution de base lors de la consultation pour le march de travaux. La prslection des techniques est lobjet de lapplication du document guide.


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Lutilisation de ce guide est particulirement recommande dans les cas pour lesquels le matre d'ouvrage ne dispose pas d'lments suffisants pour lever l'incertitude sur l'aptitude des diffrentes techniques de traitement de sols pollus atteindre les objectifs de traitement dfinis.

Examen des caractristique de la pollution au regard des solutions existantes Caractristique de la pollution Rfrences de sites traits

Nature des polluants, concentrations, objectifs de traitement, contraintes lies la zone pollue, contraintes lies laccs au site,

Nature des polluants traits, des niveaux de pollution traits, des concentrations rsiduelles atteintes, de la dure du traitement et des cots associs (consultation du site ademe.fr, retours dexpriences des entreprises spcialises)

La technologie et lexprience des entreprises de traitement de sols pollus sont prouves pour le traitement de la pollution rencontre La technologie envisage pour le traitement de la pollution rencontre est prouve mais son applicabilit au site ncessite de vrifier le niveau de performances accessibles Aucune technologie nest prouve pour le traitement de la pollution rencontre mais des entreprises spcialises proposent des solutions

Essais doptimisation durant la phase de prparation du chantier Essais dorientation et valuation des performances conformment aux cahiers des charges pour la ralisation des essais de traitement Appel doffre sur performances Les entreprises peuvent sappuyer sur les cahiers des charges pour la ralisation des essais de traitement par de nouvelles techniques pour la dmonstration des performances Appel doffre pour essais de faisabilit de traitement selon les techniques prslectionnes par le Matre douvrage au moyen du Document guide et conformment aux cahiers des charges pour la ralisation des essais de traitement

La pollution rencontre fait lobjet de peu de retours dexpriences de la part des entreprises spcialises et le matre douvrage souhaite prslctionner les solutions envisageables pour les essais


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Techniques testesCette mthode d'aide au choix d'une technique de traitement de sol pollu a t dveloppe pour un nombre limit de techniques, choisies parmi les plus courantes et/ou les plus prometteuses, pour le traitement de pollutions situes en zone non sature ou en zone sature. Ces techniques sont dtailles ci-dessous : Dnomination complte Extraction des polluants par la mise en uvre de procds physiques Intitul simplifi Tris physiques ou physico-chimiques Situation de la pollution traite

Extraction des polluants par la mise en uvre d'agents chimiques ou tensio-actifs Extraction des polluants par l'application d'une dpression Extraction des polluants par l'lvation de temprature

Lavage par agents Pollution de sols en zone chimique ou tensio-actifs non sature ou en zone sature Extraction sous pression Pollution de sols en zone rduite et extraction non sature ou en zone sature multiphasique Dsorption thermique Phytoextraction Biolixiviation Pollution de sols en zone non sature Pollution de sols en zone non sature Pollution de sols en zone non sature Pollution de sols en zone non sature Pollution de sols en zone non sature Pollution de sols en zone non sature Pollution de sols en zone non sature ou en zone sature Pollution de sols en zone non sature ou en zone sature

Pollution de sols en zone non sature

Extraction des polluants par la croissance d'organismes vgtaux Extraction des polluants en solution par l'action du mtabolisme de micro-organismes

Stabilisation de la fraction relargable Stabilisation des polluants par la mise en uvre d'agents physico-chimique chimiques et de procds physiques Stabilisation de la fraction relargable des polluants par l'action du mtabolisme de micro-organismes Stabilisation de la fraction relargable des polluants par la croissance d'organismes vgtaux Bio-immobilisation Phytostabilisation

Dgradation des polluants par l'action du mtabolisme de micro-organismes Dgradation des polluants par laction dagents oxydants

Biodgradation Oxydation chimique in situ (ISCO)

Pour tenir compte de l'volution permanente du dveloppement des techniques, une adaptation de la mthode pour d'autres techniques est possible.


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Utilisation de la mthodeLa mthode propose pour parvenir la slection de la technique la plus approprie pour le traitement dune pollution de sol consiste en une dmarche en deux tapes : 1 - la prslection des techniques a priori adaptes pour le traitement de la pollution de sol considre : cest lobjet de ce document guide ;

2 - le recours des essais dorientation et dvaluation des performances afin de vrifier laptitude de la (des) technique(s) prslectionne(s) atteindre les objectifs du traitement : cest lobjet des cahiers des charges pour la ralisation des essais de traitement annexs ce document guide. Cette mthode a t conue de telle sorte que l'utilisateur suive sous la forme d'un sentier balis les analyses et essais qu'il doit raliser. Ainsi il ne lui sera pas utile de lire ce guide de faon linaire mais plutt de suivre les renvois qui lui seront proposs tout au long de l'ouvrage. Toutefois, si la prsentation simplifie d'une partie de cet outil sous la forme de figures et de tableaux permet une approche rapide de la traitabilit d'un sol, cette approche doit tre accompagne d'une lecture attentive des conditions et des limites d'application dtailles dans le texte accompagnant les figures. La mthode devra se drouler selon l'ordre suivant : 1 - Prambule : connaissances minimales requises 2 - Prslection des techniques 3 - Synthse des rsultats de la prslection


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1. Prambule : Connaissances minimales requises1.1. Connaissances minimales des contraintes du siteLa mise en uvre des moyens appropris pour traiter les sources de pollution de sites et pour dpolluer les milieux relve de la dmarche de Plan de gestion dfinie par la note ministrielle du 8 fvrier 2007 relative aux modalits de gestion et de ramnagement des sites pollus. Ce plan de gestion prvoit, lorsque la situation le justifie, la mise en uvre de techniques de dpollution, dfinies sur la base dun bilan cots-avantages , en vue de matriser les sources de pollution et les impacts sur la population et lenvironnement. En fonction du projet de ramnagement, de lusage du site et des objectifs de rduction du risque fixs, diffrentes solutions sont tudies. C'est au cours de cette tape que devra tre choisie la mthode de traitement. Il est important que la dmarche de slection de la technique de traitement sintgre dans le Plan de gestion du site, bnficiant de lensemble des caractrisations menes sur le site (nature et concentration des polluants, gologie, hydrogologie, ) ainsi que de la description du contexte et de la dfinition des objectifs de traitement qui dcoulent du modle de fonctionnement du site. Les travaux qui ont conduit llaboration et la validation de la mthode ont montr que la pertinence du choix rsultant de lapplication de la mthode est trs dpendante des dfinitions pralables suivantes : une dfinition aussi prcise que possible de la nature des polluants traiter : Nature des polluants, organiques et/ou minraux, molcules associes en mlange avec un ou plusieurs polluants principaux, leurs principales caractristiques physico-chimiques (prsence dune phase libre, mobilit, volatilit, solubilit, toxicit, inflammabilit,). Cette dfinition devra permettre dorienter le choix vers les techniques de traitement les plus appropries ;

une dfinition aussi prcise que possible de la zone de sol pollu traiter : limites de lextension de la zone en surface et en profondeur, niveaux de concentration atteints dans la zone traiter, tat de saturation leau de la zone traiter, densit leau de la source de pollution en zone sature. Cette dfinition devra permettre dorienter le choix vers les modes de mise en uvre in situ, sur site ou hors site dune part et de cibler dautre part les prlvements de sol qui feront lobjet des essais de traitement ;

une dfinition aussi prcise que possible des conditions daccs la zone de sol pollu traiter : prsence de btiments ou autres obstacles empchant ou rendant difficile laccs la zone de pollution traiter, site en activit accueillant du personnel, site urbain prsentant un faible espace disponible et des contraintes lies la proximit despaces publics, . Cette dfinition devra permettre dorienter le choix entre un mode de mise en uvre in situ, et sur site ou hors site ;

une dfinition aussi prcise que possible de la nature des objectifs fixs pour le traitement des sols de cette zone, tant en terme de teneur rsiduelle en polluants que de dure de traitement, de gamme de cot la tonne, daptitude une vgtalisation, ou une rutilisation hors site, et le cas chant, dadmissibilit en centre de stockage.


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Dans la logique de la mise en uvre du plan de gestion, un compromis devra tre trouv sur la base dun bilan cot / avantage entre lapprofondissement des analyses et essais et la mise en uvre de solutions de traitement sur la base des informations disponibles. Les donnes minimales dentre concernant les contraintes du site sont rassembles dans le tableau suivant :

Caractrisation Nature des polluants traiter

Modalits Organiques ou minraux, Mlanges, Principales caractristiques physico-chimiques Limites de lextension de la zone en surface et en profondeur, Niveaux de concentration atteints dans la zone traiter, Etat de saturation leau Densit leau

Objectifs Orienter le choix vers les techniques de traitement les plus appropries Orienter le choix vers les modes de mise en uvre in situ, sur site ou hors site Cibler les prlvements de sol qui feront lobjet des essais de traitement

Zone de sol traiter

Conditions daccs

Obstacles empchant ou rendant difficile laccs la zone de pollution traiter, Site en activit accueillant Orienter le choix entre un mode du personnel, de mise en uvre in situ, sur site Site urbain prsentant un faible ou hors site espace disponible et des contraintes lies la proximit despaces publics Disponibilit dun approvisionnement en eau et en lectricit Teneur rsiduelle en polluants, Dure de traitement, Gamme de cot la tonne, Aptitude une vgtalisation, Orienter le choix Aptitude une rutilisation hors site vers les techniques de traitement (matriaux utiliss en techniques les plus appropries routires ou en couverture dalvole de stockage de dchets), Admissibilit en centre de stockage

Nature des objectifs de traitement


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1.2. Caractrisation des sols en vue de lexclusion de certaines techniquesParmi les lments de prslection des techniques de traitement figurent trois caractristiques des sols qui concernent la quasi-totalit des techniques. Il s'agit de : La caractrisation de la nature des polluants en prsence et de leur concentration La distribution granulomtrique du sol ; La teneur en matire organique totale ;

La dtermination du contenu total en polluant doit permettre dapprcier le taux de pollution de la matrice solide. Les lments et paramtres recherchs vont dpendre de la nature de la problmatique traite, telle qu'elle est prsente l'issue des tudes prliminaires de diagnostic et d'valuation des risques. Le choix de la mthode de caractrisation la plus approprie aux diffrentes familles de polluants sera fond autant que possible sur les normes existantes dans ce domaine. Pour mmoire, la liste de normes disponibles (mise jour davril 2007) dans le domaine de l'analyse de composs organiques et minraux dans les sols est la suivante : HAP lment ou compos analyser NF ISO 13877 (1999) / NF ISO 18287 (2006) NF ISO/TR 11046 (1994) NF ISO 15009 (2003) / NF ISO 22155 (2005) FD X 31-144 (1997) Rfrence de la norme disponible

1.2.1. Caractrisation de la nature des polluants en prsence et de leur concentration

Hydrocarbures (huiles minrales)

Hydrocarbures aromatiques volatils et hydrocarbures halogns volatils Phnol (indice)

lments mtalliques en traces solubles dans leau rgale NF ISO 11466 (1995) / NF ISO 14869-1 (2001) Cyanures totaux (indice) Fluor total (dtermination par lectrode spcifique aprs fusion alcaline) Azote total (mthode de Kjeldahl modifie) NF ISO 11262 (2004) XP X 31-148 (1997) NF ISO 11261 (1995) NF X 31-122 (1993) NF ISO 10382 (2004) NF ISO 14154 (2005)

Bore (extraction du bore soluble l'eau bouillante) Certains chlorophnols

Pesticides organochlors et biphnyles polychlors


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L'utilisateur pourra utilement s'appuyer sur le guide mthodologique pour l'analyse des polluants disponible sur le site portail www.sites-pollues.ecologie.gouv.fr pour le choix de mthodes d'analyse ne faisant pas l'objet de normes.

1.2.2. Dtermination de la distribution granulomtriqueSelon les dimensions recherches, les mthodes de sparation utilisent la voie sche (tamis) ou humide (sdimentation en colonne d'eau) pour les fractions les plus fines (< 50 m). En alternative ces mthodes, il existe aujourd'hui des granulomtres laser qui permettent une caractrisation pratiquement continue de la distribution granulomtrique des matriaux solides diviss. La mthode prconise dans lobjectif dexclure certaines techniques sur la base de la distribution granulomtrique est dcrite par la norme NF X 31-107. Cette mthode d'analyse permet de dfinir la rpartition des particules minrales infrieures 2 mm selon les cinq fractions suivantes : Argiles Limons fins Sables fins < 2 m 2 20 m

Limons grossiers Sables grossiers

20 50 m

50 200 m

200 2000 m

1.2.3. Dtermination de la teneur en matire organique totaleLa teneur en matire organique d'un sol peut tre caractrise de diffrentes manires, soit en distinguant la matire organique du sol de la pollution hydrocarbone, soit par la caractrisation globale de la teneur en carbone organique total du sol (COT). C'est ce second type d'approche qui est prconis dans lobjectif dexclure certaines techniques sur la base de leur teneur en matire organique. Le COT peut tre dtermin selon deux techniques normalises pour les sols : Dosage par oxydation sulfochromique NF ISO 14235 : la mthode d'analyse consiste oxyder la matire organique par une solution sulfochromique concentre en excs et raliser un dosage en retour de l'oxydant non rduit. Cette mthode ne peut pas tre utilise pour des sols contenant des rducteurs (tels que des sulfures) organiques ou minraux.

Dosage aprs combustion sche NF ISO 10694 : la mthode repose sur la transformation en dioxyde (CO2) de la totalit du carbone prsent dans lchantillon. La raction seffectue en portant ce dernier une temprature d'au moins 900C en prsence doxygne. La quantit de gaz carbonique forme est quantifie soit par titrimtrie, gravimtrie, conductomtrie, sparation chromatographique en phase gazeuse et dtection au moyen dun catharomtre (conductibilit thermique), soit grce une mthode de dtection dans l'infrarouge. La teneur en Matire Organique Totale (MOT) peut galement tre dtermine par perte au feu selon la mthode emprunte la caractrisation des boues (NF EN 12879).


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1.3. Caractrisation des sols en vue de la mise en uvre dun traitement par injection de ractifs in situIl sagit de techniques de traitement in situ de sources de pollution en zone non sature et/ou en zone sature, impliquant linjection dans le milieu souterrain dagents chimiques agissant directement ou indirectement sur les sources de pollution par : mobilisation ou immobilisation, et/ou dgradation, destruction, et/ou dtoxication, du ou des polluants cibls. Les mcanismes en jeux sont chimiques (oxydo rduction, ractions acido basiques, etc.), physiques (solubilisation par micelles, modifications des tensions de surface, etc.) ou biologiques (dgradation bactrienne, etc.). Les diffrentes techniques de traitement in situ des sols et des eaux souterraines sont prsentes dans les tableaux qui suivent. Agent chimique inject Lavage chimique dans la zone non sature Soil flushing Mcanisme daction Dissolution par dplacement des conditions Eh/pH pour les mtaux. Solubilisation de la phase organique par des micelles, mobilisation de la phase par rduction des forces de rtention capillaires, solubilisation par augmentation de la solubilit de la phase organique dans leau. Exemple de polluant cible Arsenic, chrome. Hydrocarbures ptrolier, goudrons, solvants chlors. Pesticides.

Tensio actifs, acide chlorhydrique, EDTA.

Lavage chimique dans la zone sature Tensio actif Surfactant flushing

Lavage chimique dans la zone sature Solvants polaires (alcools) Co solvent flushing Oxydation (ISCO) Biodgradation anarobie Biodgradation arobie

Solubilisation de la phase organique Solvants chlors par des micelles, mobilisation de la en phases denses phase par rduction des forces de (DNAPL), crosote. rtention capillaires. Augmentation de la solubilit de la phase organique dans leau. Solvants chlors en phases denses (DNAPL), crosote. Solvants chlors.

Oxydation chimique du polluant et Oxydant mobilisation des polluants par oxy(permanganate de dation de la fraction organique sur potassium, H2O2, etc.) laquelle est adsorb le polluant Substrat organique biodgradable (mlasse, lactates, actates), nutriments

Solvants chlors, Cration de conditions strictement Composs anarobies. nitroaromatiques. Oxydation par voie biologique Hydrocarbures ptroliers.

Nutriments, oxygne

Tableau 1 - Techniques de traitement par injection de ractifs in situ et mcanismes en jeux


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Il existe un certains nombre de risques associ ces techniques qui demandent pour leur matrise de lattention et beaucoup de savoir faire de la part des oprateurs. Ces risques peuvent se rsumer comme suit : Agent chimique inject Lavage chimique dans la zone non sature Soil flushing Lavage chimique dans la zone sature Surfactant flushing Tensio actifs, acide chlorhydrique, EDTA. Tensio actif Risques inhrents la technique Emissions non matrises dans les sols et les eaux souterraines des agents chimiques et/ou des polluants

Emissions non matrises dans les eaux souterraines des agents chimiques et/ou des polluants. Remobilisation des phases organiques et leur migration verticale et/ou latrales non contrles Emissions non matrises dans les eaux souterraines des agents chimiques et/ou des polluants. Remobilisation des phases organiques et leur migration verticale et/ou latrales non contrles Emissions non matrises dans les eaux souterraines des agents chimiques et/ou des polluants. Emissions non matrises dans les eaux souterraines des agents chimiques et/ou des polluants. Cration et accumulation de mtabolites (molcules filles) de plus grande mobilit et/ou toxicit que les molcules mres. Emissions non matrises dans les eaux souterraines des agents chimiques et/ou des polluants. Cration et accumulation de mtabolites (molcules filles) de plus grande mobilit et/ou toxicit que les molcules mres.

Lavage chimique Solvants polaires dans la zone sature (alcools) Co solvent flushing Lavage chimique Oxydant dans la zone non sature (permanganate de Soil flushing potassium, H2O2, etc.) Biodgradation anarobie Substrat organique biodgradable (mlasse, lactates, actates), nutriments

Biodgradation arobie

Nutriments, oxygne

Tableau 2 - Risques inhrents chaque technique de traitement par injection de ractifs in situ La phase prliminaire de caractrisation est, comme pour toute technique in situ, primordiale et fondamentale car, contrairement aux techniques sur site ou hors site, il ny a pas accs direct au domaine pollu traiter. La qualit de ces reconnaissances va contraindre lensemble des essais dimensionnant et donc lefficacit technique et conomique du dispositif (en somme ladquation entre le dispositif technique propos et la ralit approche du milieu souterrain). En gnral, les reconnaissances cibles pour le dimensionnement et ltude de faisabilit dun traitement par injection de ractif in situ complte celles ralises pour ltat des lieux (diagnostic), le schma conceptuel et le modle de fonctionnement du site dans le cadre de la gestion des sites et sols pollus (Plan de Gestion au sens de la note du Ministre du 8 fvrier 2007). La reconnaissance prliminaire est un investissement sur lavenir dans le cadre de la gestion des sites et sols pollus et pse directement sur les temps/cots ncessaires latteinte des objectifs de dpollution.


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Le bnfice dune meilleure caractrisation sur le cot global de la rhabilitation peut tre reprsent selon le graphique suivant :ELEVE COUT TOTAL

COUT DE REHABILITATION

COUT D'INVESTIGATION FAIBLEApproche de base Approche detaille Approche de prcision

Figure 1 - Relations entre degr dapprofondissement des reconnaissances, les cots associs et limpact sur les cots de dpollution [10] Les caractrisations prliminaires ltude de faisabilit dun traitement par injection sont diffrentes selon que la source de pollution traiter se situe dans la zone non sature du sol ou dans la zone sature (ou rservoir aquifre).

1.3.1. Caractrisations pralables au traitement dune source de pollution situe en zone non sature par injection de ractif in situLes sols et la zone non sature prsentent par nature une htrognit de la distribution de leurs proprits ptrophysiques et gochimiques. Gnralement la variabilit verticale dun sol est plus importante que la variabilit horizontale du fait dune certaine stratification des sols rsultant des processus de dpts primaires et des processus pdologiques qui formrent le sol. Les sols remanis par lactivit humaine ou les remblais peuvent tre extrmement htrognes. Cette htrognit physique et chimique est particulirement difficile apprhender car elle ne relve pas de processus naturels mais de lactivit humaine (travaux de terrassement ou damnagement paysager, creusement et remblaiement de tranches, dpts de dchets, construction dinfrastructures routires, parking, ouvrages enterrs,). Beaucoup de grandeurs caractristiques des sols sont faciles acqurir et de nombreux tests et mthodes existent pour un mme paramtre. Les investigations de terrain sont ralises pour accder aux paramtres du sol et pour prlever des chantillons de sol destins aux analyses et essais cibls au laboratoire (distribution des permabilits ponctuelles, humidit, etc.). Une observation des sols et la description de la variabilit des sols sur le terrain sont susceptibles de rduire les besoins en chantillons et mesures ncessaires la caractrisation des sols du site. Cette description comprend frquemment lexposition du sol, les diffrentes altrations qui ont pu affecter le sol, des coupes et profils pdologiques/lithologiques, la structure et la texture des sols de subsurface, etc. Les donnes minimales requises pour la caractrisation de la zone non sature sont : Lhomognit et lisotropie des sols, La permabilit et la capacit dinfiltration des sols


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1.3.1.1. Homognit et isotropieIl sagit dapprhender la nature et la structure de la zone non sature. Un sol htrogne se traduit par la cration de cheminement prfrentiels des solutions de ractif et donc par une inefficacit du traitement: zone non satures stratifies formes par une alternance dhorizons permables (sables, graviers) et dhorizons peu permables (sables argileux, limons, argiles) (sol anisotrope et homogne), zone non sature forme dlments mal classs comprenant notamment des lments trs grossiers comme blocs et galets, zone non sature porosit de fissure avec une fissuration de plusieurs ordres. Les techniques de traitement par injection de ractif in situ sappliquent aux zones non satures homognes et de prfrence isotropes. La reconnaissance de la zone non sature seffectue au moyen de techniques pntratives directes comme les sondages la pelle mcanique (la profondeur de tels sondages est en gnral techniquement limite 4 m), les sondages semi destructifs la tarire mcanique, les sondages carotts (rotary, battage, vibrofoncs, etc.) et de techniques indirectes gophysiques (sondages et panneaux lectriques, etc.). Les observations sur ces sondages portent sur la structure, la texture et la lithologie de la zone non satur et sur leurs variabilits.

1.3.1.2. Permabilit de la zone non sature et capacit dinfiltration des solsLes techniques de traitement de sols par injection de ractif in situ sappliquent aux sols permables (conductivit hydraulique verticale > 10-5 m/s). Il sagit dapprcier la conductivit hydraulique de la zone non sature en place afin de juger des dbits dinfiltration des solutions dextraction devant transiter au sein du volume de sol pollu. La permabilit des sols se caractrise comme celle du rservoir aquifre (voir 1.3.2.1 Caractrisation du rservoir aquifre) sur des sols non dstructurs (sur des chantillons de petit volume de quelques centaines de centimtres cubes ; ces essais sont habituellement effectus sur des prouvettes de sol homogne, tailles dans les carottes prleves sur le terrain), essais dinfiltration/injection de type Lefranc, Lugeon, slug-test , etc. Plus spcifiquement, l'essai Porchet d'infiltration de l'eau dans le sol est mis en uvre pour donner les ordres de grandeur de la capacit dinfiltration des sols. Cette mthode consiste creuser un trou cylindrique.Aprs lavoir rempli deau, on mesurera la vitesse dinfiltration dans le sol. Dans le cas o le traitement envisag consiste en une infiltration par aspersion la surface du sol, il convient de prfrer la mthode de mesure de permabilit Mntz la mesure Porchet. Cette mesure consiste dterminer sur le terrain la vitesse dinfiltration de leau sous une charge constante de 3 cm.


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1.3.1.3. Caractrisation du (des) polluant(s) et du domaine polluLes sources de pollution dans la zone non sature correspondent aux cas de figure suivants : Dchets solides, pteux ou liquides, en vrac ou conditionns en remblais (comblement de dpressions naturelles, de carrires et gravires, etc.), Des corps dimprgnation correspondant la prsence dans la porosit du sol dune phase organique non miscible ltat de saturation rsiduelle. Ces composs en phase libre sont en quilibre avec leurs phases aqueuses (eau interstitielle du sol), leurs phases adsorbes (sur les particules du sol) et, dans le cas de composs volatils, leur phase vapeur. Cest le cas des pollutions rassembles sous le terme de DNAPL pour Dense Non Aquous Liquid Phase consistant en une phase organique non miscible possdant une densit globale suprieure 1, ou de LNAPL pour Light Non Aquous Liquid Phase dont la densit globale est infrieure 1. Des corps dimprgnation correspondant la prsence de composs adsorbs sur les particules du sol en quilibre avec dune part la phase aqueuse de leau interstitielle du sol et dautre part, dans le cas de composs volatils, la phase gazeuse dans les gaz du sol. Certains composs inorganiques peuvent, suite des modifications des conditions physico chimiques du milieu, sortir de solution et prcipiter/cristalliser dans le milieu poreux. Il existe de trs nombreuses techniques directes et indirectes appropries pour dterminer ltat physique des polluants (phase libre, phase rsiduelle, phase aqueuse, phase adsorbe, etc.), la nature du polluant (organique, inorganique), la distribution spatiale du ou des polluants (extension latrale et verticale), les quantits de polluant en prsence, etc : Sondages et prlvements de sol, de phase libre, dair du sol pour analyses au laboratoire, Prlvement de phase libre dans des pizomtres, Analyseur de terrain (analyseur portable par fluorescence X pour les mtaux) et kits danalyses rapides de terrain (kits rapides danalyse colorimtrique) Techniques gophysiques pour les mtaux, les sels et les composs organiques en phase et/ou biodgradables, Mesure des gaz du sol pour les fractions volatiles, Diagraphies in situ lavancement au moyen dun dispositif direct push , pour les fractions volatiles, Essais dynamiques : essais dextraction des gaz du sol, La mise en vidence de DNAPL seffectue gnralement par le couplage de diffrentes techniques : Prlvement et analyses des eaux souterraines au niveau de la zone source : des concentrations en DNAPL dissous proche (suprieures 10 %) de sa solubilit suggrent la prsence de composs en phase proximit de louvrage de prlvement. Cette technique subjective est une condition ncessaire mais pas suffisante pour la mise en vidence de DNAPL. Prlvement de carotte (sous gaine), observation directe et mesure des gaz qui en manent au moyen dun dtecteur FID (pour les DNAPL constitus de composs volatils). La fraction organique de ces chantillons peut tre extraite par un solvant organique pour analyses ultrieures au laboratoire,


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Dans le cas daccumulation de phase libre au toit dun horizon peu ou pas permable au DNAPL en phase ( pool ), on procde une mesure directe de lpaisseur apparente de phase libre au moyen dune sonde lectrique interface. Dans ce cas, il faut sassurer que le pizomtre dobservation est rsistant chimiquement au DNAPL et que cet ouvrage ne mette pas en communication la phase libre avec un systme aquifre plus profond et non contamin. Cette phase libre peut alors tre prleve pour analyses et essais (sa masse volumique, sa rhologie (viscosit dynamique)) au laboratoire, Dans certains cas, en prsence de phase libre, les mesures gophysiques (golectriques) peuvent savrer efficaces, En ce qui concerne les DNAPL constitus de composs volatils, en zone non sature, la mesure des concentrations en DNAPL en phase gazeuse dans les gaz du sol (mesures passives ou dynamiques) et la distribution de ces dernires permettent de diagnostiquer la prsence de DNAPL (concentrations du compos gale ou proche de la concentration de vapeur saturante) et de prciser la position de la zone source, Pour les hydrocarbures ptroliers ayant un comportement de LNAPL, les techniques de caractrisation in situ et au laboratoire sont similaires.

1.3.1.4. Identification et caractrisation du site et de son environnementCette recherche dinformations est gnralement entame ds le diagnostic prliminaire par ltude documentaire de vulnrabilit et ltude historique au sens des textes de la note du Ministre du 08 fvrier 2007 (http://www.sites-pollues.ecologie.gouv.fr/). Les enjeux de ces tudes sont notamment de prciser les informations propres au site tudi : les paramtres qui conditionneront les modes de transfert des polluants (type de substances, proprits des produits, gologie, hydrogologie,) ; les cibles potentielles susceptibles d'tre atteintes (occupation des sols, eaux souterraines et/ou superficielles,), la prsence dautres sources potentielles ou avres de pollution pouvant interfrer avec le site. Le tableau suivant dresse une liste non exhaustive des paramtres rechercher. SOLS (ZONE NON SATUREE) EAUX SUPERFICIELLES EAUX SOUTERRAINES Inventaire des aquifres, Caractristiques gomtriques, Caractristiques hydrodynamiques, Relations avec les eaux superficielles, Usage des eaux, Distances et position hydraulique, Populations desservies, Qualit des eaux souterraines, Existence de SAGE/SDAGE.

Lithologie et nature de la ZNS, Fond gochimique (mtaux,), paisseur de la ZNS, Permabilit de la ZNS, Laccessibilit la source, Les usages du sol (sensible comme lusage rsidentiel ou non sensible)

Inventaire, Existence de voies de circulation prfrentielles, Distance du site au cours/plan deau le plus proche, Relations avec les eaux souterraines, Distance entre le rejet et les cibles, Rgime hydraulique, Potentiel dinondation, Qualit des eaux et objectifs de qualit, Existence de cibles et usages.

Tableau 3 - Liste de paramtres et donnes caractre environnemental rechercher lors dune caractrisation pralable au traitement par injection de ractif in situ


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Ces informations sont rechercher notamment : Dans les bases de donnes publiques (BSS,ADES, BASOL, BASIAS, etc.), Dans les tudes antrieures sur le secteur (gotechniques, rglementaires, etc.), Auprs des administrations (DDASS, DRIRE, DIREN,Agences de lEau, etc.).

1.3.2. Caractrisations pralables au traitement dune source de pollution situe en zone sature par injection de ractif in situDans le cas o la source de pollution est en contact avec les eaux souterraines dans la zone sature du sol, les caractrisations pralables doivent porter sur le rservoir aquifre, ses proprits gologiques et hydrogologiques, ainsi que sur la qualit physico-chimique des masses deau.

1.3.2.1. Caractrisation du rservoir aquifreCette caractrisation comprend : lidentification des diffrents horizons aquifres, lidentification de la position des niveaux deau par rapports aux limites structurales du ou des rservoirs aquifres, la dtermination des conditions locales dcoulement et des relations hydrauliques entre les masses deau (aquifres, eaux superficielles). Tout comme pour la caractrisation du squelette solide du milieu souterrain, la caractrisation des masses deau est effectue au stade de lvaluation des risques prliminaire la dpollution. Ces informations doivent tre compiles et synthtises en prliminaire ltude de faisabilit et il incombe lvaluateur de juger si, dans la perspective de ltude de faisabilit de traitement, ces informations sont suffisantes ou non.Ainsi, selon les rsultats de la prslection des techniques, des informations complmentaires pourraient savrer ncessaires afin dexclure certaines techniques ou modes de mise en uvre. Ltude de faisabilit peut alors justifier la ralisation dinvestigations et tudes complmentaires cibles : forage et pose de pizomtres complmentaires (simples, multi niveau, flte de Pan, etc.), mesures des niveaux deau, essais de traage avec un traceur appropri inerte et non adsorb, etc. La permabilit (conductivit hydraulique) est un facteur important pour la caractrisation du milieu poreux souterrain. Il sagit de la capacit du milieu poreux laisser scouler un fluide donn sous leffet dun gradient de charge. La dmarche suivante peut tre applique afin destimer la permabilit : La permabilit sapprcie en premire approche de faon subjective par la lithologie et la granulomtrie (dfinition des ordres de grandeurs par retour dexprience) ;

K (m/s) Type de sol

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10-9 Argiles

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Graviers

Sables

Sables fin et limons Sables argileux


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Dans un second temps, la permabilit peut tre apprhende par des essais de permabilit au laboratoire sur des chantillons non dstructurs prlevs in situ (carottage au carottier simple, carottage sous gaine). La dtermination de la permabilit saturation fait lobjet de diffrents protocoles normaliss selon le type de permabilit (interstitielle, de fissure, mixte) et la granulomtrie : - Dtermination au moyen dun infiltromtre disque, pression contrle (NF X 31-513) (Infiltromtre de Mntz), - Dtermination au moyen dun infiltromtre sous pression (NF X 31-514), - Dtermination au moyen dun infiltromtre double anneau (NF X30-418). Ces trois essais sont adapts la mesure de la conductivit hydraulique des sols de surface et ncessitent une importante surface de sol en place. Dautres essais sont prconiss pour la caractrisation de la permabilit de la zone sature. Ces essais seffectuent saturation en eau et donnent accs la permabilit leau (de Darcy) exprime en m/s: essais en permamtres charge variable (ASTM D2434), conseill pour les matriaux faible permabilit, ou charge constante, conseill pour les matriaux permables. Des essais de permabilit in situ peuvent galement tre raliss. Il sagit dessais dinjection/infiltration dans des forages quips de tubes comprenant une partie crpine profondeur souhaite ( lanterne dinfiltration ) : lessai Lefranc (encadr par la norme NF P94-132) est le plus connu et le plus utilis parce quil sintresse aux terrains trs permables (permabilit de l'ordre de 1.10-3 1.10-6 m/s). Cet essai est le plus simple mettre en uvre, tant pour le matriel que pour l'interprtation des donnes de l'essai. L'essai Lefranc consiste injecter de l'eau dans des couches permables et mesurer le volume d'eau absorb sous une charge hydraulique donne. On lutilise classiquement pour mesurer la permabilit d'interstices de roches meubles. Les essais de pompages fournissent de prcieuses informations sur laquifre car sollicitent un certain volume de laquifre et le milieu intgrateur que sont les eaux souterraines.Toutefois, cette opration nest ralisable dans un aquifre pollu que si un exutoire des eaux dexhaure pollues peut tre identifi (stockage, destruction, traitement avant rejet).

1.3.2.2. Caractrisation de la qualit physico-chimique des masses deauElle seffectue de faon conventionnelle par des prlvements des eaux souterraines (selon la norme AFNOR FD-X-31.615 de dcembre 2000) pour : des analyses cibles au laboratoire, qualitatives et/ou quantitatives portant sur des composs organiques et/ou inorganiques. Les limites de dtection et de quantification des composs recherchs doivent tre adaptes la problmatique pose, des analyses de spciation chimique (mtaux, mtallodes), la mesure des paramtres gnraux (conductivit lectrique 25C, pH, potentiel doxydo-rduction, oxygne dissous, anions et cations majeurs) in situ, sur site ou au laboratoire,


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Les prlvements doivent tre raliss dans les rgles de lArt (guide BRGM/MEDD : Guide mthodologique pour la mise en place et lutilisation dun rseau de forage permettant dvaluer la qualit de leau souterraine au droit ou proximit dun site (potentiellement) pollu , 15/10/02 tlchargeable sous http://www.sitespollues.ecologie.gouv.fr/). Le choix de la mthode de caractrisation la plus approprie aux diffrentes familles de polluants sera fond autant que possible sur les normes existantes dans ce domaine. Le choix des paramtres analyser est orient par les connaissances historiques du site renfermant la zone source (nature des substances utilises, procds industriels, etc.), la prsence avre de traceurs type dun cortge de polluants donn, et lexistence de donnes analytiques antrieures ltude de faisabilit. Il convient dans certains cas de polluants organiques danalyser les molcules mres mais galement les molcules filles (ou mtabolites) issues de la (bio)dgradation des molcules mres.

1.3.2.3. Caractrisation du (des) polluant(s) et du domaine polluLes sources de pollution en zone sature peuvent tre rencontres dans diffrents cas de figure : Dchet solides, pteux ou liquides, en vrac ou conditionns et remblais divers souills comblant totalement ou en partie une gravire en eau, Phase libre plongeante et non miscible ( DNAPL pour Dense Non Aquous Liquid Phase ). Il sagit de phase organique non miscible possdant une densit globale suprieure 1. LUS EPA (US EPA 1996) dfinit un DNAPL comme une zone des rservoirs aquifres superficiels o une phase liquide immiscible (en phase libre ou disperse et rsiduelle) est rencontre que ce soit dans la zone non sature ou dans la zone sature. Cette phase peut tre constitue dun seul compos ou tre forme dun mlange de composs de densits spcifiques diffrentes, infrieur ou suprieur 1. Sa dynamique dans le milieu poreux est rgie par le systme diphasique huile/eau. Phase libre flottante et non miscible ( LNAPL pour Light Non Aquous Liquid Phase ). Il sagit de phase organique non miscible possdant une densit globale infrieure 1. Cette phase peut tre constitue dun seul compos ou tre forme dun mlange de composs de densits spcifiques diffrentes, infrieur ou suprieur 1. Ces phases organiques ont tendance surnager sur la nappe phratique et leur migration est largement dpendante des conditions locales dcoulement et de lvolution chimique et physique de la phase. Composs organiques ou inorganiques pigs dans la zone sature par adsorption et en quilibre avec leur phase dissoute. Cette configuration peut rsulter dun tat rsiduel dune source ancienne de phase libre ou encore avoir t gnre par des fuites en nappe deffluents (exemple des eaux ammoniacales et phnoles de lavage des goudrons de houille dans une cokerie, des solutions cyanures de traitement de surface, des solutions acides Cuivre Chrome Arsenic dimprgnation du bois, etc.). En ce qui concerne les composs inorganiques, les modifications des conditions physico chimiques du milieu sont susceptibles dinduire leur prcipitation.


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1.3.2.4. Identification et caractrisation du site et de son environnementCette recherche dinformations est gnralement entame ds le diagnostic prliminaire par ltude documentaire de vulnrabilit et ltude historique au sens des textes de la note du Ministre du 8 fvrier 2007 (www.sites-pollues.ecologie.gouv.fr/ ). Les enjeux de ces tudes sont notamment de prciser les informations propres au site tudi : les paramtres qui conditionneront les modes de transfert des polluants (type de substances, proprits des produits, gologie, hydrogologie,) ; les cibles potentielles susceptibles d'tre atteintes (occupation des sols, eaux souterraines et/ou superficielles,), la prsence ou non dautres sources potentielles ou avres de pollution pouvant interfrer avec le site. Le Tableau 3 figurant au prcdent paragraphe dresse une liste des paramtres et donnes caractre environnemental rechercher dans le cadre dune caractrisation pralable au traitement dune source de pollution par injection de ractif in situ. Ces informations sont rechercher notamment: Dans les bases de donnes publiques (BSS,ADES, BASOL, BASIAS, etc.), Dans les tudes antrieures sur le secteur (gotechniques, rglementaires, etc.), Auprs des administrations (DDASS, DRIRE, DIREN,Agences de lEau, etc.).


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2. Prslection des techniques

Lobjectif de la prslection est dcarter les techniques de traitement clairement inadaptes. Les paramtres pris en compte sont de nature technique. Ce sont des critres qui ont une influence sur la faisabilit et sur les performances des techniques de traitement. En complment de l'valuation des paramtres techniques influenant la faisabilit ou les performances des techniques de traitement tudies, l'utilisateur de ce guide devra se renseigner sur l'existence, la date de l'valuation, d'oprateurs franais voire europens ainsi que sur leurs rfrences industrielles dans la ralisation d'oprations de traitement comparables aux applications envisages.

L'entre dans la procdure de prslection peut se faire par l'une ou l'autre des deux tapes suivantes : Prslection sur la base de la mise en uvre des techniques Prslection sur la base de la nature de la pollution L'ordre suivant lequel ces deux tapes se droulent est indiffrent. Nanmoins, ces deux tapes doivent tre suivies et synthtises pour continuer la procdure avec un nombre restreint de techniques. Chaque technique est dsigne par un numro identique dans l'ensemble du guide. La table de correspondance permettant d'identifier une technique par son numro de rfrence figure la page suivante. Le droulement de la procdure de prslection peut tre suivi de manire itrative, selon le niveau de connaissances disponibles pour complter les paramtres limitant des techniques. La synthse des rsultats qui figure en fin de guide permettra non seulement de construire un argumentaire pour le choix de techniques tester en priorit mais aussi de transmettre au prestataire retenu pour la ralisation des essais, les lments de base qui ont conduit ce choix ainsi que les limites qui peuvent tre associes lapplication de la technique retenue.


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Les tapes de prslection des techniques sont schmatises par des figures et tableaux. Les donnes de base sur les techniques ayant permis de construire ces figures et tableaux sont dtailles dans les paragraphes du guide signals par un renvoi ( > lire le paragraphe ).22

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Extraction des polluants

Par la mise en uvre d'agents chimiques ou tensio-actifs Technique n2 : lavage par agents chimiques ou tensio-actifs

Par la mise en uvre de procds physiques Technique n1 : tris physiques ou physico-chimiques

Mode de mise en uvre BCD ABCD ABCD ABCD ABCD BCD

Par l'application d'une dpression Technique n3 : extraction sous pression rduite et extraction multiphasique Par l'lvation de temprature Technique n4 : dsorption thermique Par la croissance d'organismes vgtaux Technique n5 : phytoextraction

Par l'action du mtabolisme de microorganismes Technique n6 : biolixiviation

Stabilisation de la fraction relargable des polluants Par la mise en uvre d'agents chimiques et de procds physiques Technique n7 : stabilisation physico-chimique

Mode de mise en uvre ABCD BCD ABCD

Par l'action du mtabolisme de microorganismes Technique n8 : bio-immobilisation Par la croissance d'organismes vgtaux Technique n9 : phytostabilisation

Dgradation des polluants

Par l'action doxydants chimiques Technique n11 : oxydation chimique in situ

Par l'action du mtabolisme de microorganismes Technique n10 : biodgradation

Mode de mise en uvre ABCD ABCD

Mode de mise en uvre A Technique de traitement ralisable in situ B Technique de traitement ralisable in situ et/ou sur site C Technique de traitement ralisable in situ et/ou hors site D Technique de traitement ralisable in situ et/ou sur site et/ou hors site


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Premire entre possible dans la procdureSite pollu Lire paragraphe 2.1

Existe-t-il des critres qui rendent lexclavation impossible (profondeur/superficie, accessibilit, risques...) ? Oui

Non

Est-ce que le volume de sol traiter est tel que le traitement hors site est inenvisageable ? Oui

In situ A 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 11

Non

Est-ce que le volume de sol traiter est tel que le traitement sur site est inenvisageable ? Non

Est-ce que le volume de sol traiter est tel que le traitement sur site est inenvisageable ? Non

Est-ce que lespace disponible est suffisant pour limplantation des installations mobiles ? Oui Non

Oui

Est-ce que lespace disponible est suffisant pour limplantation des installations mobiles ? Oui In situ et/ou sur site et/ou hors site D 1 11 Non

Oui

In situ et/ou sur site B 1 11

In situ A 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 11

In situ et/ou hors site C 1 11

Figure 2 - Arborescence relative la mise en oeuvre


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Deuxime entre possible dans la procdure

Lire paragraphe 2.2

Compos(s) organique(s) Non

Oui

Compos(s) inorganique(s) Non

Oui Techniques traitant les pollutions MIXTES (organiques et minrales) 1, 2, 4, 7, 9

Techniques traitant les pollutions de nature MINRALE

1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Techniques traitant les pollutions de nature ORGANIQUE

1, 2, 3, 4, 7, 9, 10, 11

Figure 3 - Arborescence relative la nature de la pollution


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Synthse des premiers lments

A In situ

B In situ et/ou sur site 1-2-4-7-9

C In situ et/ou hors site 1-2-4-7-9

D In situ et/ou sur site et/ou hors site 1-2-4-7-9

1 POLLUTIONMIXTES

2-4-7-9

2 POLLUTIONSORGANIQUES

2-3-4-79 - 10 - 11

1-2-3-4-79 - 10 - 11 1-2-4-56-7-8-9

1-2-3-4-79 - 10 - 11 1-2-4-56-7-8-9

1-2-3-4-79 - 10 - 11 1-2-4-56-7-8-9

3 POLLUTIONMINRALES

2-4-5-7-9

Figure 4 - Synthse des premiers lments de prslection des techniques


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Situation de la zone de pollutionLire paragraphe 2,3,1 Les polluants sont : 1 Tris physiques 2 Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs 3 Extraction sous pression rduite et extraction multiphasique 4 Dsorption thermique 5 Phyto-extraction 6 Biolixiviation 7 Stabilisation physico-chimique 8 Bio-immobilisation 9 Phyto-stabilisation 10 Bio-dgradation 11 Oxydation chimique in situ La technique est typiquement adapte au traitement de cette problmatique. La technique peut savrer adapte au traitement de cette problmatique. La technique est typiquement inadapte au traitement de cette problmatique. En zone sature En zone non sature

Tableau 4 - Domaine dapplication des techniques de traitement en fonction de la situation de la zone de pollution.


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tat physique de la pollution dans la zone non satureLire paragraphe 2,3,1principalement en quilibre entre principalement en quilibre en quilibre prsents dans les phases solide prsents dans entre les phases entre les phases la phase liquide dissoute et la phase solide solide et dissoute solide et dissoute non aqueuse gazeuse du sol du sol du sol du sol du sol dans un tat physique insuffisamment dfinit

Les polluants sont : 1 Tris physiques 2 Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs 3 Extraction sous pression rduite 4 Dsorption thermique

Agents chimiques Tensio-actifs

5 Phyto-extraction 6 Biolixiviation 7 Stabilisation physico-chimique 8 Bio-immobilisation 9 Phytostabilisation 10 Bio-dgradation 11 Oxydation chimique in situ

La technique est typiquement adapte au traitement de cette problmatique. La technique peut savrer adapte au traitement de cette problmatique. La technique est typiquement inadapte au traitement de cette problmatique. Tableau 5 - Domaine dapplication des techniques de traitement en fonction de ltat physique de la pollution.


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tat physique de la pollution dans la zone satureLire paragraphe 2,3,2principalement prsents dans la phase solide du sol en quilibre entre les phases solide et dissoute du sol principalement prsents dans la phase dissoute principalement prsents dans la phase liquide non aqueuse du sol dans un tat physique insuffisamment dfinit

Les polluants sont : 2 Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs 3 Extraction sous pression rduite 10 Bio dgradation

11 Oxydation chimique in situ

La technique est typiquement adapte au traitement de cette problmatique. La technique peut savrer adapte au traitement de cette problmatique. La technique est typiquement inadapte au traitement de cette problmatique. Tableau 6 - Domaine dapplication des techniques de traitement en fonction de ltat physique de la pollution.


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Paramtre dexclusion spcifique (cas de la dsorption thermique)

Lire paragraphe 2,3,3

La temprature dbullition du (des) polluants(s) extraire est 500C

La technique est typiquement adapte au traitement de cette problmatique. La technique est typiquement inadapte au traitement de cette problmatique.

Tableau 7 - Domaine dapplication des techniques de traitement en fonction de ltat physique de la pollution.


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Caractristiques gnrales de la pollutionLire paragraphe 2,4,1 Lhtrognit du sol et/ou de la pollution et profondeur de la pollution Le volume ou le tonnage de sol traiter

La faisabilit du traitement risque dtre limite par : 2 Lavage par agent chimiques ou tensio-actifs Extraction sous pression rduite et extraction multiphasique Phytoextraction Stabilisation physico-chimique Phytoextraction Biodgradation Oxydation chimique in situ

Lge de la pollution

3

5 7 9 10 11

Tableau 8 - Paramtres limitant lis aux caractristiques gnrales de la pollution.


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Caractristiques du solLire paragraphe 2,4,2La faisabilit du traitement risque dtre limite par : La composition granulomtrique du sol (1) La teneur en matires organiques du sol (1) (2) La teneur en La tenneur La teneur en azote et en eau carbonates en phosphore du sol (1) du sol (1) du sol (1) La teneur en sels solubles du sol (2)

1 Tris physiques 2 chimiques 3

Lavage par agents ou tensio-actifs Extraction sous pression rduite

4 Dsorption 7

6 Biolixiviation

10 Bio-dgradation 11Oxydation chimique in situ

Stabilisation physico-chimique

(1) la dtermination de ce paramtre ncessite la mise en uvre d'analyses standardises (2) la dtermination de ce paramtre peut tre ralise au moyen d'analyses spcifiques ou d'une srie d'essais standardiss

Tableau 9 - Paramtres limitant lis aux caractristiques du sol -partie 1La La faisabilit du traitement manuvrabilit risque dtre limite par : du sol (2) La fertilit La permabilit physique et chi leau du sol mique du sol (2) Lactivit microLa permabilit biologique in situ lair du sol (2) du sol (2)

2 chimiques 3

Lavage par agents ou tensio-actifs

4 Dsorption thermique 5 Phyto-extraction 6 Biolixiviation 8 Bio-imobilisation 10 Bio-dgradation 11Oxydation chimique in situ

Extraction sous pression rduite

9 Phyto-stabilisation

(1) la dtermination de ce paramtre ncessite la mise en uvre d'essais standardiss (2) la dtermination de ce paramtre ncessite la mise en uvre d'essais spcifiques ou une srie d'essais standardiss

Tableau 10 - Paramtres limitant lis aux caractristiques du sol -partie 2Traitabilit des sols pollus : guide pour la slection des techniques et lvaluation de leurs performances

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Caractristiques de laquifre et des eaux souterrainesLire paragraphe 2,4,3 Composition des eaux souterraines 2 Lavage par agent chimiques ou tensio-actifs Permabilit de laquifre

10 Biodgradation 11 Oxydation chimique in situ Tableau 11 - Paramtres limitant lis aux caractristiques des eaux souterraines

Lire paragraphe 2,4,4 2.4.6


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2.1. Prslection des techniques sur la base de leur mise en uvreIndpendamment de la technologie utilise, on peut concevoir trois modes de fonctionnement des oprations de dpollution appels principes dapplication du traitement. Ces principes dapplication sont les suivants : Application du traitement in situ : le traitement a lieu directement dans le milieu naturel pollu, sans quil y ait au pralable denlvement des parties contamines. Ce mode de traitement peut tre facile mettre en place, mais, en revanche, il reprsente toujours une difficult au niveau du suivi de lavancement des oprations. Application du traitement sur le site : le principe consiste enlever du milieu naturel le matriau pollu et le traiter sur place dans une installation de dpollution mobile. Application du traitement hors du site : le matriau pollu est enlev du milieu naturel puis transport hors du site jusqu un centre spcialis ou il sera trait. ventuellement, il peut tre remis en place sur le site aprs traitement.

2.1.1. Arborescence relative la mise uvreDans cette procdure, une prfrence est attribue aux traitements in situ . Ce choix rsulte de la prise en compte globale des cots et des impacts environnementaux ventuellement associs aux oprations dexcavation et de transport. Lexcavation des terres ne sera envisage que lorsque la procdure de prslection ou dessais de traitement aura montr quun traitement par une technique in situ savre impossible. Deux types de questions peuvent alors tre poss : l'une permettant de diffrencier les traitements in situ et ex situ et lautre, les traitements sur site et hors site (Figure 2 place en tte de chapitre). Dans un premier temps, on tudie lexistence de critres rendant lexcavation impossible tels que la superficie ou/et la profondeur de la zone pollue, laccessibilit du site ou de la zone pollue, limpact sur lenvironnement de lexcavation. Si lexcavation est impossible, les traitements ex situ ne pourront tre envisags, et seules les techniques suivantes pourront ventuellement tre appliques : 2 Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs 3 Extraction sous pression rduite et extraction multiphasique 4 Dsorption thermique 5 Phytoextraction 7 Stabilisation physico-chimique 9 Phytostabilisation 10 Biodgradation 11 Oxydation chimique in situ


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Si lexcavation est possible, peuvent alors tre envisages soit des techniques de traitement sur site, soit des techniques de traitement hors site. Dans le cas des traitements sur site il est ncessaire de savoir si le volume de terre traiter est suffisant pour justifier le dplacement dune unit mobile de traitement. Il faut aussi sassurer que lespace disponible sur le site permet dimplanter lunit mobile. Les techniques sur site envisageables sont les suivantes : 1 Tri physiques ou physico-chimiques 2 Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs 3 Extraction sous pression rduite 4 Dsorption thermique 5 Phytoextraction 6 Biolixiviation 7 Stabilisation physico-chimique 8 Bio-immobilisation 10 Biodgradation Dans le cas des traitements hors site, il est ncessaire de savoir si le volume de terre traiter permet ce type de traitement. Les quantits de terre traiter ne doivent pas tre trop importantes au vu des cots de transport. Les techniques hors site envisageables sont les suivantes : 1 Tri physiques ou physico-chimiques 2 Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs 3 Extraction sous pression rduite 4 Dsorption thermique 6 Biolixiviation 7 Stabilisation physico-chimique 8 Bio-immobilisation 10 Biodgradation


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2.1.2. Modalits gnrales de mise en uvre des techniques in situLes techniques de traitement in situ constituent une alternative intressante aux traitements sur site et hors site aprs excavation car elles sont particulirement bien adaptes certaines situations particulires dans lesquelles lexcavation nest pas ou difficilement envisageable : dpollution ncessaire sous des btiments ou des superstructures, dpollution ncessaire jusqu une grande profondeur, dpollution ncessaire grande profondeur, les terrains dpolluer tant surmonts par des terrains sains et/ou ne pas perturber, dpollution des sources en zone sature, prsence de risques (chimiques, mcaniques, dincendie explosion, etc.) et nuisances (sonores, olfactives) difficilement matrisables inhrents lexcavation, ncessaire maintien des proprits physico chimiques et/ou gotechniques des sols. Les techniques de traitement in situ se distinguent des techniques sur site et hors site par : selon les contextes, des dures de traitement plus longues, une perturbation minimale des sols qui peuvent tre ventuellement utiliss lors du traitement, les difficults de pronostics des dures de traitement et de dmonstration des atteintes des objectifs de dpollution. La mise en uvre dun traitement in situ se dcompose selon les trois phases suivantes : La phase de mise en place (installation), La phase de fonctionnement (dpollution), La phase de dmobilisation (remise en tat du site). Cette articulation est commune toutes les oprations de dpollution in situ. Les modalits de mise en uvre de ces diffrentes phases varient selon que les techniques sont fondes sur : - linjection de ractif in situ (cas des techniques n2, 7, 10 et 11), - lextraction de phases gazeuses et/ou liquides (cas des techniques n3 et 4) ; - la culture despces vgtales en surface (cas des techniques n5 et 9)


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Etape de mise en place : Prparation du site, dmarches administratives (DICT,) reconnaissance des conduites et rseaux enterrs et organisation du chantier ; Forage et pose des puits de pompage et/ou dinjection le cas chant, des pizomtres de surveillance (lquipement de ces ouvrages doit tre chimiquement et mcaniquement rsistant lenvironnement pollu dans lequel ils sont implants). Les forages sont raliss selon les rgles de lArt conformment aux recommandations du fascicule AFNOR FD-X-31.614 doctobre 1999. En prsence daquifres superposs, il convient de ne pas mettre en communication par les forages, puits et pizomtres, deux ou plusieurs units aquifres avec le risque dextension de la pollution des eaux souterraines des eaux jusqualors indemnes de toute pollution, Ralisation dun tat initial sur la qualit des eaux souterraines avant dpollution (dans le cas o les eaux souterraines seraient concernes directement ou indirectement par le traitement) ; Pose des conduites, cblages et dispositifs lectromcaniques (pompes, ) associs, Amene et montage de lunit de traitement et de lunit de prparation des solutions dextraction et de leurs auxiliaires, Eventuellement amene des utilits (lectricit, eau, etc.). Les forages raliss cette occasion permettent daccrotre la connaissance du site et du contexte hydrogologique local.

Etape de fonctionnement : Ralisation de la boucle hydraulique, le cas chant, dans le cas dun traitement par injection de ractif avec recirculation ; Prparation et dosage des solutions de ractif dans le cas dun traitement par injection de ractif ; Sparation du polluant et des agents ractifs dans le cas des techniques dextraction ; Conditionnement et traitement du polluant sur site ou hors site dans le cas des techniques dextraction Monitoring (programme de surveillance des milieux) au cours des oprations de dpollution ; Rdaction dun journal davancement de la dpollution et dun bilan des oprations ; Ajustement du dispositif (dbits des fluides et dosage des solutions ractives) afin doptimiser le fonctionnement ; Maintenance et entretien des puits (cas dinjection et/ou de pompage), ensembles lectromcaniques et des units de traitement et de prparation ; Rception de la dpollution, dmonstration de latteinte des objectifs de dpollution.


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Etape de dmobilisation : Mesure de ltat de pollution rsiduelle et des concentrations rsiduelles en agents ractifs dans le milieu souterrain ; dmonstration de linnocuit de cet tat vis--vis de la ressource en eau et/ou de la sant humaine (valuation des risques rsiduels), Dmontage et enlvement des units de traitement et de prparation, Dmontage, conditionnement, enlvement et limination selon une filire approprie des matriaux contamins, Remise en tat de la surface (pose de tampon et regards en tte de puits et pizomtres, etc.), Surveillance de la qualit des eaux souterraines.

2.1.3. Modalits gnrales de mise en uvre des techniques sur siteLorsque le site le permet (surface, voisinage) des units mobiles, directement utilisable sur site peuvent tre employes afin dviter les cots et les risques lis au transport de sols pollus. Cependant le cot du transport et de mise en place des units mobiles de traitement peut tre trs lourd et nest rentable, en terme strictement financier, que lorsque les quantits de sol traiter sont importantes. L'implantation dune unit mobile de traitement sur site doit tenir compte des phases suivantes :

Etape de mise en place : Transport de lunit et de ses utilitaires depuis son lieu dentreposage, jusquau site dcontaminer Prparation du site : mise en place des installations de chantier (bureaux, vestiaires), implantation dutilitaires (engins de chantiers), installation daires et mise en place de cuves de stockage, connexion du site aux utilits (eau, lectricit), clairage et clture du site Mise en place sur site de lunit de traitement et de ses auxiliaires


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Etape de traitement : phase de prparation des terres - lexcavation des terres (gnie civil) - la prparation des terres : tri, criblage, stockage, chargement. Cette tape de prparation est spcifique chaque procd de traitement. Elle doit permettre ladaptation des critres physiques de la terre traiter (humidit, granulomtrie, manuvrabilit) au type dquipement utilis. Ladaptation pralable de la terre aux spcifications de lquipement est primordiale pour atteindre les objectifs de dpollution, sans ncessiter un deuxime passage dans lunit de traitement. phase de traitement des terres, elle-mme ventuellement divise en deux phases : - la phase de traitement des terres prpares - la phase de post-traitement des effluents liquides ou gazeux de lunit de traitement.

phase de restitution des terres : celle ci peut ncessiter le refroidissement pralable de terres dpollues (cas de la dsorption thermique) et/ou leur rhumidification. La terre traite est alors remise en place sur le site.

Etape de dmantlement : dmantlement de lunit et de ses utilitaires traitement des dchets gnrs par le chantier de dpollution des terres (dchets liquides issus du nettoyage des cuves, filtres souills) remise en tat du site Lorsque les quantits de sol traiter ne justifient pas lacheminement sur le site dunits mobiles, les cots et les risques lis au transport de sols pollus doivent tre pris en compte et la rentabilit de lopration value, en terme strictement financier, compte tenu de la quantit minimale de sol traiter.

2.1.4. Modalits gnrales de mise en uvre des techniques hors siteLa mise en uvre dun traitement hors site doit tenir compte de ltape de prparation des terres voques prcdemment (traitement sur site) et de leur transport vers un centre de traitement collectif.


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2.1.5. Limites de mise en uvre des techniques prselectionnes 2.1.5.1.Tris physiques ou physico-chimiques (technique n1)Les techniques de tri seffectuent sur du sol excav et peuvent senvisager soit : dans des units de traitement fixes (traitement hors site) vers lesquels est achemin le sol, sur le site laide dunits mobiles. Dans ce cas la possibilit de disposer dun approvisionnement en eau et en lectricit sur le site devra tre vrifie.

2.1.5.2. Lavage par agents chimiques ou tensio-actifs (technique n2)Les techniques de lavage assurent une mise en contact du sol et du ractif :

par percolation : - pour le traitement de sol excav (ex situ, sur site ou hors site) sous la forme de lessivage en tas, en stalle, en colonne - pour le traitement de sol en place (in situ), cest le soil flushing par agitation : mise en suspension du sol dans un racteur agit (ex situ). Dans le cas dun traitement in situ ou sur site, la possibilit de disposer dun approvisionnement en eau et en lectricit sur le site devra tre vrifie. La mise en place de lavage de sol in situ peut permettre lextraction de polluants prsents dans la zone non sature ou dans la zone sature.Toutefois, si les conditions hydrogologiques de mise en uvre ne sont pas matrises, ce mode de traitement peut prsenter des risques dchec dune part, du fait dune mauvaise mise en contact du polluant avec le ractif, et des risques environnementaux dautre part, du fait de laugmentation de la mobilit des contaminants. Il faut donc disposer dune trs bonne connaissance hydrogologique du site et de son sous sol pour pouvoir certifier quil ny aura pas de fuite par une discontinuit (faille, by-pass par une ancienne canalisation ou tranche,). Les caractrisations pralables en vue de la mise en uvre dun traitement par injection de ractif in situ prsentes prcdemment visent approcher ce niveau de connaissance ncessaire. Linterprtation des rsultats de ces caractrisations ncessite toutefois la consultation dun spcialiste de lhydrogologie et de la mise en uvre de ce type de techniques. A minima, sous rserve de vrification de la faisabilit par un spcialiste, on considrera que la mise en uvre dun tel traitement in situ doit tre exclue en cas de prsence proximit dimportants enjeux sur la qualit des eaux souterraines (primtre de protection pour alimentation en eau potable par exemple), de forte htrognit de distribution de la permabilit et des polluants.


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Cas du lavage in situ de la zone sature et de la zone non satureSelon le mcanisme de mobilisation, on distingue deux types de techniques de lavage in situ de la zone sature : 1- Le soutien du Pump & Treat par les surfactants ( Surfactant enhanced aquifer remediation ou SEAR), 2- Le lavage par co solvatation ( co solvent flushing ). Dans le cas du lavage in situ de la zone non sature (soil flushing), les mcanismes en jeu sont les suivants : 1- La solubilisation et une mobilisation par rduction des forces de rtention capillaires par des agents tensio-actifs pour les polluants organiques en phase organique, 2- Une solubilisation par dplacement des conditions physico-chimiques (potentiel doxydo-rduction / pH) du milieu pour les mtaux. La mise en contact des polluants in situ avec les agents chimiques ou tensio-actifs seffectue au moyen dune boucle hydraulique qui permet par ailleurs, par une matrise des coulements locaux, de se prmunir de tout impact non contrl sur la qualit des eaux souterraines. En ce sens, dans le cas du traitement en zone sature, cette technique peut tre considre comme une technique de soutien des techniques classiques de Pump & Treat . Dans le cas du lavage de la zone sature, linjection ou la rinjection des solutions dagents chimiques ou tensio-actifs et la rinjection des eaux, spares de la fraction polluante, seffectue au moyen dun rseau de puits et/ou tranches dinfiltration dment dimensionns et disposs en amont hydraulique de la zone traiter. Dans le cas du lavage de la zone non sature, linfiltration des solutions dagents chimiques ou tensio-actifs est ralise par arrosage de la surface du sol par des tranches dinfiltration ou par des drains dinfiltration au droit du sol pollu (cf. la description prsente dans le document de rfrence). Lextraction du mlange polluant/solution dagents chimiques ou tensio-actifs seffectue par un dispositif classique de pompage positionn en aval hydraulique de la zone traiter. Dans la majorit des oprations de dmonstration, le transfert dans laquifre des agents chimiques ou tensio-actifs seffectue par le pompage dau moins une fois le volume deau du milieu poreux alors que leur rcupration ncessite le pompage de plusieurs fois ce volume. Diffrents dispositifs peuvent tre mis en uvre pour raliser une boucle hydraulique de lavage. Des puits uniques recirculation ont galement t tests dans des oprations de dmonstration.


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2.1.5.3. Extraction sous pression rduite et extraction multiphasique (technique n3)Lextraction sous pression rduite de la fraction gazeuse des polluants de la zone non sature du sol et lextraction multiphasique des phases gazeuse, liquide aqueuse et non aqueuse des zones sature et non sature, sont principalement utilises comme techniques in situ. Dans le cas du traitement dune pollution de la zone non sature, il est possible aussi de raliser lextraction sous pression rduite en tertre ventil sur site ou hors site, aprs excavation du sol pollu. Dans le cas du traitement dune pollution de la zone sature, le traitement par extraction multiphasique est mise en uvre exclusivement in situ. Suivant les caractristiques du site, on peut utiliser lextraction sous pression rduite de diffrentes faons : la technique du puits vertical est la technique la plus souvent utilise et surtout la technique la plus intressante lorsque la zone pollue se trouve en profondeur, cette technique est en revanche peu approprie dans les cas o la nappe est peu profonde (3 4 m) car lapplication dun vide partiel fait remonter le niveau de la nappe. Cest dans ce cas prcisment que les techniques de puits horizontal (cf. Figure 5) ou par tranches sont appliques (cf. Figure 6 et Figure 7). Cette technique prsente la particularit dtre utilisable sous un btiment ou sous une route. Cette technique peut tre galement utilise pour des sols excavs en traitement sur site ou hors site (cf. Figure 8).

Zone polue

Figure 5 - Puits horizontal

Sol polue Matriau permable

Puits de pompage

Figure 6 - Vue de face dune trancheFlux d'air

Matriau polue Flux d'air

Sol polue

Figure 7 - Vue latrale dune tranche


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Sol polue

La permabilit intrinsque est lun des facteurs les plus importants qui dterminent l'efficacit dun systme dextraction multiphasique. Les dpressions relativement leves quon peut crer dans la zone sature et la zone non sature du sol sont gnralement efficaces pour extraire les diffrentes phases de la pollution contenues dans des sols qui ont des permabilits relativement faibles de lordre de 10-11 cm. Pour les sols dont la permabilit dpasse 10-9 cm, lextraction multiphasique devient plus couteuse en raison du grand dbit deau extrait en parallle avec le dbit dair qui doit tre maintenu afin dassurer une extraction adquate. Dans le cas dun traitement in situ ou sur site, la possibilit de disposer dun approvisionnement en lectricit sur le site devra tre vrifie.

2.1.5.4. Dsorption thermique (technique n4)

Les procds de dpollution des sols contamins par traitement thermique sont gnralement considrs comme des procds ex-situ. Dans ce cas, les terres pollues doivent tre pralablement excaves et prpares (tri, criblage, schage, stockage). Le traitement des terres peut tre ralis : sur site, par utilisation dunits mobiles de traitement hors site, aprs transport depuis le site dexcavation, vers un centre de traitement spcialis (unit fixe) Des techniques de traitement par dsorption thermique in situ tendent se dvelopper ; elles sont utilises de faon encore trs limite lheure actuelle. Dans le cas de la dsorption thermique in situ, le sol est chauff, soit par une couverture thermique de surface, soit par des tuyaux thermiques pntrant verticalement, pour vaporiser les contaminants. Les vapeurs sont extraites du sol grce un systme dextraction sous vide et sont traites dans un systme aval. Le traitement thermique in situ permet dviter un certain nombre de processus mettant en jeu la manuvrabilit du sol comme lexcavation, le pr-traitement, lalimentation du racteur, le transport Dans le cas dun traitement sur site, la possibilit de disposer dun approvisio

guide methodologique

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