Fiche descriptive : Système d'extraction de vapeurs

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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Description

Le système d'extraction des vapeurs permet de retirer des contaminants en phase résiduelle ou libre de la zone vadose. Plus précisément, le SEV s'applique aux contaminants volatils et semi-volatils ainsi qu'aux hydrocarbures pétroliers légers comme ceux que l'on retrouve dans l'essence, le diesel, le mazout et le kérosène.

Un vacuum est appliqué sur le sol afin d'augmenter la pression de vapeur pour permettre aux contaminants d'être volatilisés puis aspirés par les puits d'extraction qui peuvent être horizontaux ou verticaux. Les vapeurs sont ensuite traitées avant d'être relâchées dans l'atmosphère. On peut imperméabiliser la surface du sol à l'aide de géomembranes ou de bentonite afin d'augmenter le rayon d'influence des puits d'extraction et d'éviter des fuites de gaz ou des entrées d'air qui pourraient court-circuiter le système.

Le SEV est souvent combiné avec d'autres techniques de restauration in situ qui s'appliquent aux contaminants volatils et semi-volatils comme la volatilisation ou l'oxydation chimique. De plus, l'apport d'air provoqué par l'utilisation de cette technologie peut stimuler les phénomènes de biodégradation, et c'est pourquoi elle est souvent utilisée en combinaison avec des technologies de biotraitement. La technique du SEV peut être appliquée sur des sols excavés en combinaison avec des traitements de restauration des sols ex situ.

Source :

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses chimiques

  • La concentration des contaminants incluent :
    • dans les phases adsorbée
    • dissoute
    • libre

Analyses physiques

  • L'analyse granulométrique
  • Les caractéristiques physiques du contaminant incluent :
    • la viscosité
    • la densité
    • la solubilité
    • la pression de vapeur
    • etc.
  • La tension superficielle eau/liquides immiscibles dans les conditions du site

Autre information recommandée pour une caractérisation détaillée

Phase II

  • La profondeur et l'étendue de la contamination
  • La présence de récepteurs :
    • la présence de récepteurs potentiels, la présence d'infrastructures de surface et souterraines et le risque de migration hors site

Phase III

  • La stratigraphie du sol
  • La connaissance détaillée de la géologie et de l'hydrogéologie incluent :
    • la direction d'écoulement des eaux souterraines
    • la conductivité hydraulique
    • les fluctuations saisonnières
    • le gradient hydraulique
  • La détermination des voies préférentielles de migration des contaminants
  • Une modélisation hydrogéologique

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Essais physiques

  • Essais de perméabilité à l’air
  • Relevé des vapeurs
  • Évaluation du rayon d’influence
  • Évaluation du débit d'injection de l'air
  • Évaluation des conditions d’opération (pression/extraction)

Essais hydrogéologique

  • Essai pneumatique

Applications

  • Les contaminants ciblés par le SEV sont les composés volatils, semi-volatils et certains hydrocarbures en phase résiduelle ou libre de la zone vadose
  • S'applique généralement aux contaminants ayant une pression de vapeur supérieure à 0,5 mm Hg
  • Le SEV permet le contrôle de la migration des vapeurs vers les infrastructures et donc réduit les risques d'explosion et d'inhalation par les occupants;
  • Coût du traitement faible
  • Fort degré d'acceptation par les législateurs et par le public si les effluents gazeux sont traités

Type de traitement

Type de traitementS’applique ou Ne s’applique pas
In situ
S’applique
Ex situ
Ne s’applique pas
Biologique
Ne s’applique pas
Chimique
Ne s’applique pas
Contamination dissoute
Ne s’applique pas
Contamination résiduelle
S’applique
Contrôle
Ne s’applique pas
Phase libre
S’applique
Physique
S’applique
Résorption
S’applique
Thermique
Ne s’applique pas

État de la technologie

État de la technologieExiste ou N'existe pas
Démonstration
N'existe pas
Commercialisation
Existe

Contaminants ciblés

Contaminants ciblésS'applique, Ne s'applique pas ou Avec restrictions
Biphényles polychlorés
Ne s'applique pas
Chlorobenzène
Avec restrictions
Composés inorganiques non métalliques
Ne s'applique pas
Composés phénoliques
Ne s'applique pas
Explosifs
Ne s'applique pas
Hydrocarbures aliphatiques chlorés
S'applique
Hydrocarbures aromatiques monocycliques
S'applique
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
Avec restrictions
Hydrocarbures pétroliers
Avec restrictions
Métaux
Ne s'applique pas
Pesticides
Ne s'applique pas

Durée du traitement

Durée du traitementS’applique ou Ne s’applique pas
Moins de 1 an
S’applique
1 à 3 ans
S’applique
3 à 5 ans
S’applique
Plus de 5 ans
S’applique

Produits secondaires ou métabolites

  • L'application d'un système d'extraction de vapeur ne produit pas de produits secondaires puisqu'elle permet uniquement un changement de phase des contaminants qui passent à l'état gazeux. Cependant, les contaminants qui sont extraits devront être traités en utilisant une technologie ex situ.

Limitations de la technologie

  • Ne s'applique pas aux huiles lourdes, métaux ou BPC
  • La profondeur de la contamination limite l'application de cette technologie
  • L'efficacité du SEV est réduite dans les sols à haute teneur en matière organique
  • Une teneur élevée en eau dans le sol peut augmenter les coûts
  • Ne convient pas aux sols ayant une perméabilité inférieure à 10-4 cm/s
  • Ne convient pas aux sols hétérogènes, stratifiés ou comportant des chemins préférentiels
  • La durée du traitement peut s'échelonner sur plusieurs mois ou plusieurs années

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • L'utilisation d'une pompe pour permettre la dépression de la surface libre de la nappe phréatique et ainsi pouvoir traiter une zone plus importante. Ne s'applique pas s'il y a présence de liquides légers en phase non aqueuse
  • L'injection d'air peut être intéressante pour la contamination située en profondeur
  • La bioventillation pour les composés organiques moins volatils
  • Le barbottage ou le biobarbottage pour les composés organiques dissous
  • L'injection d'air chaud ou l'utilisation de décharges électriques localisées pour augmenter les taux de volatilisation et permettre à certains composés organiques moins volatils d'être vaporisés
  • La fracturation mécanique ou pneumatique améliore la perméabilité du sol
  • L'imperméabilisation de la surface du sol élargit la zone d'application et évite une migration des vapeurs vers l'extérieur

Traitements secondaires requis

  • Cette technologie nécessite un système de traitement des effluents gazeux

Exemples d'application

La description de plusieurs essais pilotes et des exemples d'applications sont disponibles sur le site de l'U.S. EPA. De plus, la technologie de SEV est offerte par différentes compagnies privées comme technique permanente de restauration des sols.

On peut trouver quelques exemples d'applications aux adresses suivantes :

Performance

  • Le SEV est une technologie éprouvée et peu coûteuse

Références

Auteur et mise à jour

Fiche rédigée par : Josée Thibodeau, M.Sc Conseil national de recherches

Dernière mise à jour par : Karine Drouin, M.Sc. Conseil national de recherches

Date de mise à jour : 8 juin 2016

Version :
1.0