De : Services publics et Approvisionnement Canada
Le barbotage est une technologie in situ qui consiste à injecter de l’air dans la zone saturée et sous le niveau supérieur de la nappe phréatique pour oxygéner l’eau souterraine et favoriser la volatilisation des contaminants de l’eau ou des sols. Cette technologie s'applique généralement aux composés organiques volatils.
Durant le traitement, de l'air sous pression est injecté dans la zone saturée contaminée. Au contact avec l'air, les composés organiques sont volatilisés et migrent vers la zone vadose pour être récupérés. L'injection d'air peut se faire à partir de puits verticaux ou horizontaux, à l'aide de tranchées ou de barrières réactives.
Les contaminants ne sont pas détruits par cette technologie, ils sont transférés physiquement de la phase liquide ou adsorbée à la phase gazeuse afin de faciliter leur récupération. Le barbotage est souvent mis en œuvre conjointement avec un système d’extraction des vapeurs dans le sol, afin que les contaminants à l'état gazeux soient ensuite captés, puis traités.
Le barbotage stimule également la biodégradation des composés organiques dans la zone vadose et dans la zone saturée grâce à l'apport d'oxygène (voir la fiche descriptive : Biobarbotage).
Liens Internet :
Un système de traitement par barbotage comprend l’installation d’un réseau de puits d’injection d’air aménagés dans la zone saturée. Le réseau de puits d’injection est conçu pour que toute la zone à traiter soit aérée. La zone d’influence de chacun des puits doit se chevaucher. Des surpresseurs à air sont utilisés pour acheminer de l’air sous pression vers les puits d’injection.
Les débits et les pressions de l’air injecté sont basés sur les conditions du site définies lors de la phase d’investigation et affinées lors d'essais pilotes. Ces valeurs peuvent être ajustées au cours de la réhabilitation afin de tenir compte des résultats observés et d’augmenter l'efficacité du traitement.
Lorsqu’un système d’extraction des vapeurs est utilisé conjointement, un réseau de puits d'extraction des vapeurs est également aménagé dans la zone vadose et des pompes vacuum (incluant un réseau de tuyauterie) sont utilisées pour créer une pression négative afin d’extraire les vapeurs hors du sol.
Les équipements hors sol peuvent inclure un séparateur gaz-liquide relié au système d'extraction et au système de traitement des vapeurs. Pour plus d’information, consulter la fiche descriptive : Système d’extraction de vapeurs.
La mise en œuvre d’un système de barbotage peut inclure :
Si la technologie est combinée avec un système d’extraction de vapeurs, alors les étapes de mise en œuvre de cette technologie doivent aussi être considérées.
La grande majorité des systèmes de barbotage utilisent l'air comme gaz actif. Cependant, l’utilisation d’oxygène est également possible. De plus, l'assainissement de solvants chlorés peut être réalisé à l’aide d’un procédé cométabolique de méthane ou de propane injecté. L’efficacité de cette technologie peut également être accrue par l’ajout de chaleur, la fracturation du sol pour augmenter la circulation d'air (fracturation hydraulique ou pneumatique) ou en scellant la surface du sol pour éviter le « court-circuitage ».
La mise en place du système pourrait mener à la gestion de sols contaminés résultant des activités de forage ou d’excavation. Dans ce cas, ces sols doivent être éliminés hors site.
Les déchets générés sont infimes et dépendent des types de contrôle des émissions atmosphériques utilisées. Les matériaux adsorbants usés (charbon activé) ou autres produits utilisés dans le traitement des vapeurs extraites doivent être récupérés et disposés hors site, dans un centre autorisé.
Remarque : Des essais sur le terrain pour mesurer la conductivité hydraulique au niveau de la barrière gelée ainsi que le rayon d'influence des tubes frigorifiques sont nécessaires avant de procéder à l'installation d'une barrière gelée.
Remarques :
Le barbotage permet de traiter la contamination dissoute, adsorbée, et parfois en phase libre. Elle est efficace, principalement pour le traitement des composés organiques volatils et composés organiques semi-volatils, halogénés et non halogénés tels que le trichloréthylène et les benzènes, toluène, éthylbenzène et xylènes.
Le barbotage est très efficace dans les sols homogènes ayant une perméabilité élevée.
Le barbotage n’est pas toujours approprié dans les régions éloignées qui n’ont pas facilement accès aux services publics ou à de la main-d’œuvre locale pouvant assurer le fonctionnement et l’entretien du système. Le froid extrême peut nuire à la biodégradation et à la volatilisation de matériaux de faible profondeur, mais la température des sols plus profonds est relativement constante tout au long de l’année. Les systèmes nordiques ont généralement besoin de techniques adaptées au climat tenant compte notamment du gel profond du sol, des changements saisonniers de conditions du sol et des longues périodes sans intervention de l’exploitant du système, sans ravitaillement en carburant et sans remplacement des matériaux adsorbants. La récupération des vapeurs générées par le barbotage peut devenir complexe et/ou plus limitée dans les zones de pergélisol. Dans les zones de faible densité de population, l’analyse des risques peut requérir une surveillance et des mesures d'atténuation moins intensives que celles généralement utilisées dans les zones plus développées.
Après le retrait du système de traitement, un suivi de la qualité d’eau souterraine pourrait être nécessaire.
Le barbotage n'est pas une technologie destructive. Elle ne génère aucun produit secondaire, car les contaminants sont transférés de la phase aqueuse à la phase gazeuse. Cependant, la biodégradation de certains contaminants provoquée par l'injection d'air contenant de l’oxygène dans la zone saturée peut produire des métabolites toxiques.
La technologie du barbotage est souvent combinée à un système d'extraction de vapeurs et de traitement des vapeurs.
Les sites suivants fournissent des exemples d'application :
Cette technologie atteint généralement les objectifs de restauration à l'intérieur d'une période de six mois à trois ans (Miller 1996).
Poussière
S’applique
Surveillance des émissions à la source (choix des paramètres, des types d’échantillons et du type d’intervention [fonction de la source, du risque ou des exigences locales])
Émissions atmosphériques/de vapeurs – sources ponctuelles ou cheminées
Surveillance des émissions (choix des paramètres, des types d'échantillons et des niveaux d'intervention en fonction de la source, du risque et des exigences locales)
Émissions atmosphériques/de vapeurs – sources non ponctuelles
Modélisation des effets de l'injection d'air, validation du modèle et surveillance de la migration des vapeurs du sol
Air/Vapeur – sous-produits
Surveillance des émissions (choix des paramètres, des types d’échantillons et du type d’intervention [fonction de la source, du risque ou des exigences locales])
Ruissellement
Ne s’applique pas
S. O.
Eau souterraine – déplacement
Modélisation et surveillance à l’aide de capteurs de pression
Eau souterraine – mobilisation chimique/géochimique
Eau souterraine – sous-produits
Accident/défaillance – dommages aux services publics
Vérification des dossiers et obtention des permis préalables aux travaux d’excavation, élaboration de procédures d’excavation ou de forage et d’intervention d’urgence
Accident/Défaillance – fuite ou déversement
Examen des risques, élaboration de plans d’intervention en cas d’accident et d’urgence, surveillance et inspection des conditions dangereuses
Accident/Défaillance – incendie/explosion
Autre – gestion de sols contaminés
S’applique pour la gestion des sols résultant des activités de forage et d’excavation
Fiche rédigée par : Mahaut Ricciardi-Rigault, M.Sc., MCEBR
Mise à jour par : Karine Drouin, M.Sc., Conseil national de recherches
Date de mise à jour : 20 juillet 2018
Dernière mise à jour par : Nathalie Arel, P.Eng., M.Sc., Christian Gosselin, P.Eng., M.Eng. and Sylvain Hains, P.Eng., M.Sc., Golder Associés Ltée
Date de mise à jour : 22 mars 2019
