De : Services publics et Approvisionnement Canada
Le lavage des sols in situ, aussi appelé lessivage des sols ou extraction chimique, inclut les technologies in situ de réhabilitation des sols qui utilisent une solution de lavage (exemple : solvants, acides, agents chélateurs, polymères) afin de mobiliser les contaminants organiques ou inorganiques vers un système de récupération des eaux souterraines.
Le lavage de sols in situ implique l'injection en continu de la solution de lavage dans la zone saturée en amont de la contamination et son pompage en aval, afin de favoriser sa migration au travers la zone contaminée et permettre la récupération des contaminants et de la solution de lavage. Dans le cas où la contamination est localisée dans la zone vadose, la solution de lavage peut être injectée directement à partir de la surface du sol au-dessus du secteur contaminé. Le lavage des sols est généralement utilisé afin de compléter le traitement ou d'améliorer la performance de techniques conventionnelles de pompage et de traitement de l'eau souterraine.
Les solutions de lavage des sols peuvent être de l'eau, des surfactants, des cosolvants, des acides, des bases, des oxydants chimiques, des agents chélateurs ou des solvants organiques. Les surfactants et les cosolvants, ou un mélange de ceux-ci sont les plus couramment utilisés. La solution de lavage est sélectionnée en fonction des propriétés physiques des contaminants présents, de la géochimie des eaux souterraines et de la nature des sols en place.
Le lavage des sols in situ requiert la mise en place de plusieurs éléments permettant l’injection puis la récupération de la solution de lavage. Ainsi, des puits ou des tranchées doivent être aménagés en amont de la zone de contamination afin de permettre l’injection de la solution de lavage par gravité ou sous pression. Les équipements nécessaires à cette injection (réservoirs, pompes, tuyauteries, etc.) doivent aussi être mis en place à proximité. Des puits ou des tranchées doivent aussi être aménagés en aval de la zone contaminée afin de pouvoir pomper l’eau souterraine et récupérer la solution qui aura migré au travers la contamination. Des équipements de pompage et de traitements de l’eau pompée seront mis en place à proximité. Dans certains cas, la solution de lavage est séparée de l’eau extraite et réutilisée alors que dans d’autres, l’eau est simplement traitée puis rejetée.
L’emplacement, la profondeur et la quantité de puits d’injection et d’extraction dépendent des facteurs géologiques, hydrogéologiques et des considérations d’ingénierie. Certains équipements, comme le système de traitement, devront être transportés et construits sur le site.
Les caractéristiques des contaminants de même que les propriétés du sol à traiter et la géochimie de l’aquifère doivent être connues pour déterminer le type et la concentration de la solution de lavage optimale.
La mise en œuvre d’un traitement par lavage des sols in situ peut inclure :
L’eau souterraine pompée et traitée doit respecter les critères applicables pour son rejet.
Les émanations ou vapeurs contaminées résultant du traitement des eaux usées du procédé sont collectées et traitées.
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 :
Des essais en laboratoire et des essais pilotes sont nécessaires afin de déterminer les paramètres qui influencent les interactions avec les contaminants (concentration et composition de la solution de lavage), le temps de traitement et le coût du traitement.
Une évaluation hydraulique est également nécessaire afin d’obtenir un système de récupération fiable, garantissant la récupération de la totalité de la solution de lavage injectée et des contaminants.
L’utilisation de la technologie en milieu nordique pourrait s’avérer limitée puisque l’injection et l’extraction d’eau et de solutions de lavage dans les puits pourraient être affectées par la température. Une basse température limite la dégradation des contaminants, ce qui pourrait influencer l’efficacité du système de traitement. Il pourrait également y avoir des bris de l’équipement. L’entreposage des produits chimiques, entre autres les surfactants, peut être affecté par les basses températures.
De plus, les sites éloignés nécessitent une mobilisation plus importante, ce qui entraîne des coûts de surveillance sur place plus élevés. La disponibilité des équipements est limitée et les fenêtres de travail sont relativement courtes.
Remarques:
Remarque :
Cette technologie s'applique aussi aux contaminants radioactifs ainsi qu'aux liquides légers et denses en phase non aqueuse.
À la fin du traitement, la contamination résiduelle dans la solution de lavage doit être évaluée, traitée et disposée adéquatement, selon la réglementation en vigueur.
Généralement, le lavage des sols ne génère pas de produits secondaires toxiques. Cependant, il peut induire des conditions anaérobies dans les sols. Dans ces conditions, certains composés sont transformés en substances toxiques. Par exemple, en milieu acide et anaérobie, l'arsenic peut former un gaz très toxique, l'arsine.
Les sites suivants fournissent des exemples d’application :
Le lavage des sols in situ est efficace pour le traitement d'une grande quantité de contaminants. Plusieurs compagnies privées offrent leur propre procédé de lavage des sols et de mélange de solvants en solution. Certaines de ces compagnies offrent des systèmes pouvant être complètement automatisés.
L’efficacité de l'élimination des contaminants dépendra du contaminant, du type de sol et de la géochimie de l’aquifère. Les produits volatils halogénés, semi-volatils non halogénés et les métaux non volatils sont parmi les groupes de composés chimiques traités avec succès par cette technologie.
L’efficacité de traitement en zone vadose est généralement limitée, compte tenu de la difficulté d’établir un contact optimal entre les sols et la solution de lavage.
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 du type d’intervention [fonction de la source, du risque ou des exigences locales])
Émissions atmosphériques/de vapeurs – sources non ponctuelles
Ne s’applique pas
S. O.
Air/vapeur – sous-produits
Ruissellement
Eau souterraine – déplacement
Modélisation des effets de l’injection et du pompage requis et surveillance de la migration de l’eau souterraine
Eau souterraine – mobilisation chimique/géochimique
Surveillance de la migration de l’eau souterraine
Eau souterraine – sous-produit
Suivi de la qualité de l’eau
Accident/défaillance – dommage aux services publics
Vérification des dossiers et obtention des permis préalables aux travaux d’excavation ou de forage, élaboration de procédures d’excavation 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
Fiche rédigée par : Josée Thibodeau, M.Sc, Conseil national de recherches
Mise à jour par : Karine Drouin, M.Sc., Conseil national de recherches
Date de mise à jour : 27 mars 2013
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
