Fiche descriptive : Processus biologique – Brassage des sols – in situ

De : Services publics et Approvisionnement Canada

Sur cette page

Description

Le brassage in situ des sols est une technique de restauration utilisée pour le traitement des sols de surface (moins de 4 mètres de profondeur) contaminés par des contaminants organiques. Cette technique s'applique au sol de la zone vadose.

Le traitement consiste à faire un brassage périodique des sols contaminés afin de fournir l'oxygène nécessaire aux bactéries impliquées dans la biodégradation des hydrocarbures pétroliers. La volatilisation des contaminants peut survenir durant le brassage, mais elle ne doit pas être recherchée. L'ajout d'amendements afin de stimuler la croissance des microorganismes ou d'agents structurants pour faciliter l'aération et contrôler la teneur en eau du sol, peut être nécessaire pour favoriser la biodégradation des contaminants. De plus, le potentiel hydrogène (pH), la concentration en azote ammoniacal et la teneur en eau sont des facteurs importants à contrôler pour éviter un ralentissement ou même une inhibition de la biodégradation. Un programme de surveillance impliquant l'installation de puits d'observation en aval de l'aire de traitement doit être mis en place afin de s'assurer qu'il n'y ait pas de lixiviation des contaminants vers l'aquifère.

Plusieurs variantes peuvent être appliquées à cette technologie. Il est possible d'installer des puits horizontaux d'injection d'air à la base de l'excavation afin de fournir l'oxygène requis par les bactéries.

Source :

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses biologiques

  • Le dénombrement de la population bactérienne hétérotrophe totale et de la population bactérienne spécifique

Analyses chimiques

  • La concentration des contaminants incluent :
    • dans les phases adsorbée
    • dissoute
    • libre
  • Potentiel hydrogène (pH)
  • La concentration des nutriments incluent :
    • l'azote ammoniacal
    • l'azote total Kjeldahl
    • les nitrates
    • les nitrites
  • La concentration des métaux

Analyses physiques

  • La concentration en oxygène dissous
  • La concentration en oxygène, en dioxyde d'azote et en méthane dans les sols de la zone vadose
  • La teneur en eau du sol
  • L'analyse granulométrique
  • Les caractéristiques physiques du contaminant incluent :
    • la viscosité
    • la densité
    • la solubilité
    • la pression de vapeur
    • etc.
  • L'évaluation biologiques et des facteurs écologiques

Autre information recommandée pour une caractérisation détaillée

Phase II

  • La profondeur et l'étendue de la contamination

Phase III

  • La stratigraphie du sol
  • Une modélisation hydrogéologique

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Essais biologiques

  • Essai de minéralisation en microcosmes
  • Essai de biodégradation en bac

Essais physiques

  • Relevé des vapeurs
  • Évaluation de la fréquence optimale de brassage

Applications

  • Permet de traiter essentiellement la contamination résiduelle à moins de 4 mètres de profondeur
  • S'applique aux hydrocarbures pétroliers principalement
  • La teneur en eau du sol doit être maintenue entre 50 et 80 % de sa capacité de rétention en eau
  • Idéalement, le nombre de microorganismes devrait être maintenu à plus de 103 CFU/g (unité formant des colonies/gramme)
  • Le potentiel hydrogène (pH) doit être maintenu entre 6 et 8 afin de favoriser la croissance bactérienne

Type de traitement

Type de traitementS’applique ou Ne s’applique pas
In situ
S’applique
Ex situ
Ne s’applique pas
Biologique
S’applique
Chimique
Ne s’applique pas
Contamination dissoute
Ne s’applique pas
Contamination résiduelle
S’applique
Contrôle
Ne s’applique pas
Phase libre
Ne s’applique pas
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
Avec restrictions
Explosifs
Ne s'applique pas
Hydrocarbures aliphatiques chlorés
Avec restrictions
Hydrocarbures aromatiques monocycliques
Avec restrictions
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
S'applique
Hydrocarbures pétroliers
S'applique
Métaux
Ne s'applique pas
Pesticides
S'applique


Remarques:

Chlorobenzènes : le terme s’applique aux chlorobenzène, dichlorobenzène et trichlorobenzène Composés phénoliques : le terme s’applique aux crésol, pentachlorophénol et tétrachlorophénol Hydrocarbures aromatiques monocycliques : la technique s’applique avec restriction, car ils sont généralement volatilisés avant d’être biodégradés.

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
Ne s’applique pas

Produits secondaires ou métabolites

Généralement, la biodégradation des hydrocarbures pétroliers ne génère pas de produits secondaires et de métabolites nuisibles.

Limitations de la technologie

  • Nécessite une surface accessible
  • Ne s'applique qu'à une contamination de surface (jusqu'à 4 mètres)
  • Le climat peut rendre difficile Le contrôle des conditions de traitement
  • Les composés organiques volatils peuvent nuire à la qualité de l'air
  • Le contrôle des poussières durant le mélange et la manipulation des sols peut être requis
  • En ce qui concerne les hydrocarbures pétroliers, il est très difficile de réduire de plus de 95 % la concentration de contaminants et d'obtenir des concentrations de constituants inférieures à 0,1 ppm
  • Une trop grande concentration de contaminants peut être toxique pour les bactéries
  • Les sols doivent être bien drainés et il faut maintenir la teneur en eau entre 50 et 80 % de la capacité de rétention des sols

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • Chauffage des sols

Traitements secondaires requis

  • Captage et traitement des composés volatils, si requis

Performance

Le temps nécessaire à la restauration d'un site par brassage in situ est très variable et est fonction à la fois du contaminant, de la population bactérienne indigène et des propriétés physico-chimiques du sol.

Références

Auteur et mise à jour

Fiche rédigée par : Magalie Turgeon Conseil national de recherches

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

Date de mise à jour : 24 août 2017

Version :
1.0