Fiche descriptive : Injection de gaz chaud – ex situ

De : Services publics et Approvisionnement Canada

Sur cette page

Description

L'injection de gaz chaud dans des matériaux contaminés excavés consiste à exposer les matériaux à des gaz chauds (exemple : propane ou gaz naturel) afin d'augmenter la température pour atteindre 260 0C (500 0F) durant une période de traitement spécifique. Les contaminants sont décomposés (combustion ou pyrolyse) ou volatilisés. Les gaz émis durant le traitement sont extraits de la chambre d'injection et traités. Cette technologie s'applique spécifiquement aux matériaux contaminés par des composés explosifs, tels que les mines démilitarisées, les résidus de bombes ou le sol provenant des champs d'entraînement ou de bataille militaire. La technique d'injection de gaz chaud peut aussi s'appliquer au traitement de bâtiments ou de structures associés à la fabrication,à l'entreposage ou au chargement de munitions, de produits pyrotechniques ou autres produits militaires contenant des composés explosifs.

Le système d'injection de gaz développé par l'armée américaine (U.S. Army Environmental Center) est composé d'une fournaise à gaz chaud, de ventilateurs, d'un système de contrôle des émissions gazeuses et d'un incinérateur. Le traitement des émissions gazeuses se passe dans l'incinérateur,par oxydation à la chaleur. L'incinérateur est muni d'un appareil de mesure de la concentration des gaz afin de suivre et de contrôler la concentration des contaminantsdans l'air. Le design de la fournaise doit prévoir la possibilité d'explosion durant le traitement d'injection de gaz chaud.

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.

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Essais physiques

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

Applications

  • La technique d'injection de gaz chaud est spécialement conçue pour traiter les matériaux contaminés aux composés explosifs, tels que le TNT, le royal demolition explosive (cyclotriméthylènetrinitramine) (RDX), le trinitrophenyl-N-methylnitramine, le picrate d'ammonium (explosif jaune D), la poudre sans fumée (poudre blanche ou poudre B), et l'explosif gaz moutarde (H ou HD)
  • Les conditions de traitement dépendent des contaminants et du matériau traité
  • Le traitement détruit complètement les contaminants

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
Ne s’applique pas
Physique
Ne s’applique pas
Résorption
S’applique
Thermique
S’applique

État de la technologie

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

Contaminants ciblés

Contaminants ciblésS'applique, Ne s'applique pas ou Avec restrictions
Biphényles polychlorés
Ne s'applique pas
Chlorobenzène
Ne s'applique pas
Composés inorganiques non métalliques
Ne s'applique pas
Composés phénoliques
Ne s'applique pas
Explosifs
S'applique
Hydrocarbures aliphatiques chlorés
Ne s'applique pas
Hydrocarbures aromatiques monocycliques
Ne s'applique pas
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
Ne s'applique pas
Hydrocarbures pétroliers
Ne s'applique pas
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
Ne s’applique pas
3 à 5 ans
Ne s’applique pas
Plus de 5 ans
Ne s’applique pas

Produits secondaires ou métabolites

  • Les émissions gazeuses doivent être recueillies et traitées Si le système de traitement des émissions gazeuses est l'incinération, les émissions provenant de l'incinérateur doivent également être analysées et traitées au besoin
  • Lorsque des composés chlorés sont présents, il y a risque de formation de dioxines et de furannes

Limitations de la technologie

  • Comparativement à d'autres techniques de décontamination des composés explosifs telles que l'incinération, la technique d'injection de gaz est dispendieuse et le temps de traitement est long
  • Le design de la fournaise doit prévoir la possibilité d'explosion durant le traitement d'injection de gaz chaud

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • L'incinération des émissions gazeuses

Traitements secondaires requis

  • L'extraction et le traitement des émissions gazeuses
  • L'importante quantité de composés qui peuvent être volatilisés durant le traitement d'injection de gaz chaud et d'incinération nécessite un suivi de la composition de l'air avant qu'il soit rejeté dans l'environnement

Exemples d'application

L'adresse suivante fournit un exemple d'application :

Performance

La technique d'injection de gaz chaud appliquée aux contaminants explosifs est à l'étape d'essai pilote. Le centre environnemental de l'armée américaine subventionne plusieurs projets de démonstration. Durant ces essais, les matériaux prennent 6 heures à une température de 260 0C (500 0F) pour être décontaminés à un taux sécuritaire permettant d'en disposer. Les taux de décontamination peuvent atteindre 99 % lorsque la technologie est appliquée à des bâtiments contaminés.

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 : 17 avril 2013

Version :
1.0