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Les défis représentés par le fer en restauration des eaux souterraines : Étude de cas : Jason Downey, P.Eng, MBA Vice Président, Technologie

Ordre du jour •  Vue d'ensemble sur le fer

•  Étude de cas sur site et défis

•  Processus d'évaluation et analyse

•  Technologie retenue et résultats

•  Questions

FER INSOLUBLE Substance visqueuse

brun rougeâtre visible

Présente deux états d'oxydation : • Ferreux (Fe2+) Dissous • Ferrique (Fe3+) Insoluble

+O2

FER DISSOUS Vous ne le voyez pas,

mais il est bien là

Le coupable : le fer (Fe)

Exigences reliées au refoulement d'eaux de surface et pluviales

Encrassement par le fer des systèmes de restauration

Pourquoi enlever le fer

Emplacement : • Propriété dans le secteur riverain du centre-ville • Récemment réaménagée en parc et espace vert

Historique :

• Installation de stockage de pétrole en vrac - 1930 à 1990 • Usine de gazéification de charbon - 1854 à 1947

Le site : Belleville, ONTARIO

Système de collecte • Mur de rétention semi-perméable •  Tranchées recevant les eaux

souterraines •  Trois stations de pompage éloignées

Procédé de traitement 132 GPM • Séparateur eau-huile • Deux filtres à manches n° 12 • Réservoirs de charbon actif

Aval • Refoulement dans le réseau d’égout

municipal

Traitement des eaux souterraines

Incidences sur le système • Accumulation de boues ferrugineuses

dans le séparateur eau-huile •  Filtres à manches colmatés en 1 heure • Réservoir à charbon actif bouché

en 72 heures

Problèmes opérationnels

Étape 1 : Essais en pot et en laboratoire • Essais en pot sur le site portant sur :

• Fer total et dissous

• Essais sur échantillons de laboratoire portant sur : • Fer total et dissous • Dureté, alcalinité •  pH, solides totaux dissous, solides totaux

en suspension • Aluminium, silice

Évaluation complète

Tot. : 8,0 ppm Dis. : 7,4 ppm Ox. : 0,6 ppm

Écoulement de fer







Évaluation du circuit de procédé

Accumulation de fer Accumulation de fer

Fer intercepté : 6,1 ppm 146 lb/jour, 5 % de solides Réservoir se bouche en 4-6 jours

Fer intercepté : 2,0 ppm 48 lb/jour, 5 % de solides 24 filtres à manches par jour

Fer décanté : 2,3 ppm 55 lb/jour, 5 % de solides

Évaluation du circuit de procédé

Solutions de gestion du fer 1

2 Solutions de filtration des particules

3 Solutions de concentration

4 Traitement chimique de toute l'eau en écoulement

Technologies possibles

Étape 2 : Essais au laboratoire Évaluation de la viabilité de :

•  Filtration des particules •  Traitement

chimique du liquide concentré

•  Traitement chimique de tout le liquide

Principaux enseignements

• Traitement chimique de tout le liquide inférieur au traitement du liquide concentré

• Manche multicouche - le meilleur filtre

• Le filtre à manche a retiré 50 % du fer précipité

• Le papier à avancement automatique est trop grossier

Évaluation complète

Dosage chimique de DCA

Filtres à manches avec lavage à contre-courant manuel charbon

Filtre à avancement automatique avec traitement chimique (CP)

Système newterra

Lavage à contre-courant auto charbon

Strippage à l'air et filtration du fer

Strippage à l'air/Pas de filtration

Strippage à l'air avec agent anti-dépôt (DCA)

Analyse de coût - Année 1

Dosage chimique de DCA

Système newterra

Filtres à manches avec lavage à contre-courant manuel charbon

Filtre à avancement automatique avec traitement chimique (CP)

Lavage à contre-courant auto charbon

Strippage à l'air et filtration du fer

Strippage à l'air/Pas de filtration

Strippage à l'air avec agent anti-dépôt (DCA)

Analyse de coût - Année 9

3 Concentration Solutions

Fer Gestion Solutions 1

Étude pilote - Résultats •  50 % du fer refoulé •  40 % de fer dans les réservoirs à charbon •  10 % de fer dans les filtres à manches •  Intervalle entre lavages à contre-courant :

5 jours au lieu de 2 •  Équipements supplémentaires nécessaires •  Augmentation substantielle des coûts en

capital et d'exploitation

Étude pilote - Résultats •  Enlèvement de 80-95 % du fer •  Réduction substantielle des coûts

d'exploitation et d'entretien •  Charbon nécessitant peu de lavages à

contre-courant •  Augmentation mineure des coûts en

capital et d'exploitation

Technologies pilotes - Résultats

Matériau propre Matériau saturé

Avantages •  Hauts niveaux d'enlèvement de fer •  Oxydation du fer sans produits

chimiques •  Moins d'eau de lavage à contre-courant •  Concentrations en fer supérieures lors

du lavage à contre-courant •  Surface occupée réduite •  Faibles coûts d'exploitation et

d'entretien

Système d'enlèvement de fer newterra

Fer résiduel

Fer floculé : Prêt à éliminer

Post-filtration sur papier :

0 ppm

Eau du système

Prétraitement : >15 ppm

Post-traitement <1 ppm

Concentré – Lavage à contre-courant

Prétraitement : >1 000 ppm

Post-traitement <1 ppm

prêt pour filtration

Résultats d'enlèvement de fer newterra

Questions? Jason Downey, P.Eng, MBA Vice Président, Technologie [email protected] 1-800-420-4056

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