Fiche descriptive : Injection de vapeur

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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Description

L'injection de vapeur augmente la température du milieu contaminé et favorise la volatilisation des contaminants organiques volatils et semi-volatils (COV et COSV), ainsi que des hydrocarbures pétroliers. L'injection de vapeur dans une nappe phréatique contaminée avec des produits en phase libre permet de déplacer les masses de contaminants vers des systèmes d'extraction.

L'injection de vapeur réduit la masse de contaminants présents dans la zone saturée par volatilisation ou solubilisation des contaminants dans la vapeur. Les émissions contenant des COV et COSV sont libérées dans la zone vadose. Les émissions gazeuses contaminées sont récupérées par un système d'extraction de vapeur installé au pourtour des puits d'injection de vapeur, puis traitées.

La technologie d'injection de vapeur s'applique aux contaminants en phase libre, à la contamination dissoute ou à la contamination résiduelle. L'installation d'un système d'injection de vapeur peut se faire indépendamment du fait que le niveau piézométrique soit situé près de la surface ou en profondeur.

Sources :

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses chimiques

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

Analyses physiques

  • La température
  • L'analyse granulométrique
  • Les caractéristiques physiques du contaminant incluent :
    • la viscosité
    • la densité
    • la solubilité
    • la pression de vapeur
    • etc.
  • La présence des liquides en phase non aqueuse (légers ou denses)

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

  • Essais avec traceur

Remarques :

Des essais sont requis afin de déterminer les variables du système d'injection de vapeur telles que la pression de vapeur, la température de la vapeur, et la qualité de la vapeur à injecter, le taux d'injection, le temps d'injection, etc. Les essais sont également utiles afin de déterminer le design du système d'injection et de la méthode d'injection (la localisation des puits, le nombre de puits, le type de puits, etc.)

Applications

  • Traitement in situ des nappes souterraines
  • S'applique aux COV (solvants chlorés et essence) et aux COSV (certains pesticides et le diesel) présents en phases libre, dissoute ou résiduelle
  • La technique d'injection de vapeur est efficace pour le traitement des sols sableux et des sols homogènes.

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
S’applique
Contamination résiduelle
S’applique
Contrôle
Ne s’applique pas
Phase libre
S’applique
Physique
S’applique
Résorption
S’applique
Thermique
S’applique

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
Avec restrictions
Chlorobenzène
S'applique
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
S'applique
Hydrocarbures pétroliers
S'applique
Métaux
Ne s'applique pas
Pesticides
Avec restrictions

Durée du traitement

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

Produits secondaires ou métabolites

L'injection de vapeur stimule la volatilisation des COV et COSV. Cette technologie ne produit aucun composé secondaire. Les émissions gazeuses contenant des COV ou COSV doivent être captées et traitées

Limitations de la technologie

  • La technologie d'injection de vapeur est efficace dans les sols sableux ou ayant une conductivité hydraulique élevée
  • L'hétérogénéité des propriétés hydrogéologiques réduit l'efficacité de la technique d'injection de vapeur
  • La pression de vapeur injectée est limitée par la pression du sol au-dessus de la zone contaminée et le risque de fracturation de cette zone, ce qui pourrait court-circuiter le traitement d'injection

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

Dans certains cas, les technologies de fracturation augmentent la perméabilité du sol et facilitent la volatilisation des contaminants et l'extraction des émissions gazeuses

Traitements secondaires requis

  • Système d'extraction et traitement des vapeurs

Exemples d'application

An application example is available at this address:

Performance

According to Davis (1998), the first field trials of steam injection for groundwater remediation occurred in 1983. Since then, many studies have examined various aspects of the steam injection system for the remediation of groundwater contaminated with a variety of contaminants. Today, many private companies offer steam injection as a groundwater remediation technique.

Références

Auteur et mise à jour

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

Dernière mise à jour par :

Date de mise à jour : 7 mars 2019

Version :
1.0