Fiche descriptive : Désorption thermique à basse température – ex situ

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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Description

La désorption thermique à basse température (DTBT) est un procédé qui traite tous les types de matières excavées à une température allant de 90 0C à 320 0C (200 à 600 0F) afin de volatiliser les composés d'hydrocarbures pétroliers. La technique de DTBT vise particulièrement le traitement des composés organiques volatils (COV) non halogénés et l'essence. Cette technologie est moins efficace pour le traitement de certains composés organiques semi-volatils (COSV) et des COV halogénés.

Contrairement au traitement d'incinération qui oxyde les contaminants, le système de DTBT traite la matière contaminée à une température et avec un temps de traitement adaptés pour que les contaminants soient volatilisés et non pas oxydés. La basse température utilisée par le traitement de DTBT ne détruit pas la matière organique naturelle du sol et les sols ainsi traités peuvent soutenir une activité biologique.

Avant l'application du traitement de DTBT, les sols contaminés sont excavés et tamisés afin de retirer les éléments plus gros que 5 cm de diamètre. Les sols contaminés sont transportés au réacteur où ils sont traités à basse chaleur. Il existe 2 types de réacteur : le four rotatif et la vis thermique. Le four rotatif est un cylindre horizontal ou incliné qui peut être directement ou indirectement chauffé. Le réacteur à vis thermique est composé d'un convoyeur à vis ou d'un cylindre creux qui transporte la matière contaminée vers une chambre thermique. De l'huile chaude ou de la vapeur sont utilisées pour chauffer indirectement la matière contaminée. Un système capte les émissions gazeuses et l'eau vaporisée du réacteur et l'achemine vers un système de traitement. Le traitement des émissions gazeuses retire les particules en suspension et les gaz nocifs. Les sols traités sont analysés, pour vérifier l'efficacité du système de restauration DTBT, avant qu'on puisse en disposer.

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 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.

Remarques :

Des essais de faisabilité sont recommandées afin pour déterminer les températures d’opération et le temps de traitement de la matière contaminée qui seront efficaces pour vaporiser les contaminants.

Applications

  • Les contaminants visés par la technique de DTBT sont les COV
  • La technique de DTBT peut être utilisée pour traiter certains COSV et pesticides
  • Comparativement à une technique in situ d'extraction de vapeur, la technique de DTBT ex situ permet de traiter une plus grande variété de contaminants organiques
  • Le procédé de DTBT ex situ est transportable sur le site contaminé

Type de traitement

Type de traitementS’applique ou Ne s’applique pas
In situ
Ne s’applique pas
Ex situ
S’applique
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
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
Ne s'applique pas
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
Avec restrictions
Hydrocarbures aromatiques monocycliques
S'applique
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
Avec restrictions
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

Le contrôle et le traitement des émissions gazeuses durant le procédé de DTBT sont primordiaux pour la réussite de la restauration du site contaminé. Le traitement de DTBT ne devrait pas causer d'émissions gazeuses de métaux volatils, de certains composés d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) ou de dioxines et furannes.

Limitations de la technologie

  • Les sols riches en argile et en silt ou riches en matière organique augmentent le temps de traitement
  • Les particules abrasives peuvent endommager le système de traitement
  • La teneur en poussière et en matière organique des sols réduit l'efficacité du système d'extraction des vapeurs
  • Le lessivage de métaux lourds tels que le mercure, provenant des piles d'entreposage de sols contaminés est un problème qui doit être considéré
  • L'eau doit être retirée du matériau contaminé avant l'application de la DTBT , ce qui augmente les coûts de traitement

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • La DTBT est souvent appliquée en combinaison avec des techniques d'incinération, de solidification et de stabilisation ou de déshalogénation selon le type de contaminants présents dans le matériau
  • Certains matériaux nécessitent des prétraitements tels qu'un séchage, un tamisage, un broyage, un triage des débris contenus dans le matériau ou un ajout de sable

Traitements secondaires requis

  • Les émissions gazeuses doivent être contrôlées, captées et traitées
  • Un système de contrôle des poussières est requis
  • Les résidus provenant du traitement de matériaux contaminés riches en métaux lourds peuvent nécessiter un traitement de stabilisation avant d'être rejetés

Exemples d'application

Les adresses suivantes fournissent des exemples d'application :

Performance

Selon le FRTR (2002), la technologie de la DTBT atteint un taux supérieur à 95 % de réduction des contaminants. Plusieurs consultants offrent un traitement de DTBT directement sur le site contaminé. FRTR. 2002.Remediation Technologies Screening Matrix and Reference Guide, version 4.0 section 4.25 : Thermal Desorption

Références

Auteur et mise à jour

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

Dernière mise à jour par : Martin Désilets, B.Sc. Conseil national de recherches

Date de mise à jour : 7 mars 2019

Version :
1.0