De : Services publics et Approvisionnement Canada
Remarque générale :
Cette fiche descriptive présente principalement la partie excavation de la technologie. Les alternatives de traitement des sédiments excavés sont détaillées dans les fiches descriptives respectives associées à un type de traitement spécifique. Les traitements spécifiques possibles à la suite de l’excavation sont listés à la section sur les traitements secondaires requis de cette présente fiche descriptive.
L’excavation consiste à retirer des sédiments contaminés de plans d’eau douce, d’eau d’estuaire ou d’eau de mer en vue de leur gestion. Les sédiments contaminés excavés sont transportés vers des installations de traitement (hors site) et/ou d’élimination autorisés. Préalablement à l’excavation et contrairement au dragage, il faut prévoir un déplacement temporaire ou une redirection du plan d’eau, afin de retirer les sédiments grâce à la machinerie de creusage conventionnelle pour des sols asséchés.
Cette technologie implique d’isoler la zone d’excavation en vue de l’assèchement à l’aide de structures de confinement. Par la suite, il peut être nécessaire de pomper l’eau résiduelle dans la zone de réhabilitation jusqu’à ce qu’il ne reste plus que des sédiments suffisamment asséchés pour être en mesure de procéder à l’excavation. Les sédiments contaminés extraits pourraient nécessiter un assèchement supplémentaire et/ou un tamisage avant leur transport hors site.
Les sédiments extraits par excavation peuvent aussi être éliminés ou gérés sur place par recouvrement terrestre, semi-aquatique ou subaquatique ou dans une installation de mise en dépôt aquatique confiné. Consulter les fiches descriptives : Mise en dépôt aquatique confiné et installations de confinement actif et Recouvrement pour en savoir plus.
Liens Internet :
La mise en œuvre de cette technologie peut inclure :
L’entreposage sur le site peut inclure des sédiments propres, des carburants, des lubrifiants, des amendements et autres matériaux de chantier requis pour l’opération de la machinerie et de l’équipement pour la mise en œuvre de la technologie.
Des empilements temporaires de sédiments contaminés peuvent être entreposés sur le site, en attente de leur caractérisation et de leur transport hors site. Elles sont habituellement recouvertes pour limiter l’infiltration d’eau et l’émission de poussières. Il peut être nécessaire d’installer des membranes imperméables sous les empilements de sédiments entreposés.
Si le pompage de l’eau est requis pendant l’excavation et/ou si l’eau de drainage des sédiments entreposés doit être captée ou traitée, des réservoirs peuvent également être présents sur le site, tout comme une unité temporaire de traitement des eaux et/ou des vapeurs.
L’eau mise en contact avec le site contaminé devra parfois être traitée avant d’être éliminée dans l’environnement. Il s’agit notamment de l’eau provenant de la déshydratation des sédiments contaminés, des eaux souterraines infiltrées et de l’eau de surface ruisselant vers le site, de même que toute eau retirée du site avant le début des travaux d’excavation. L’eau souterraine contaminée est soit entreposée dans des réservoirs pour être transportée et traitée hors site, soit traitée sur place pour être ensuite rejetée dans le réseau d’égout sanitaire ou pluvial municipal ou dans des zones d’infiltration.
Des poussières, provenant notamment des excavations, des aires de traitement de sols ou des matériaux répandus au sol par les équipements, peuvent être émises lors des travaux. Les empilements de sédiments excavés doivent être recouverts et protégés pour éviter la formation de poussière, l’émission de gaz et le ruissellement sous l’effet de la pluie.
Il peut y avoir une émission d’effluent gazeux provenant de l’échappement de l’équipement ou d’une volatilisation des contaminants provenant des parois fraîches d’excavation ou des empilements temporaires de sédiments. Notons également que les émanations de gaz de sédiments contenant un haut taux de matière organique peuvent entraîner des odeurs parfois désagréables. Les travailleurs qui se trouvent en présence probable d’odeurs ou de composés volatils doivent prendre des précautions pour prévenir les émanations de gaz, notamment en prévoyant un suivi des concentrations, en ayant des équipements de protections individuels adéquats et/ou en réalisant les travaux d’excavation des sédiments en période froide.
Une remise en suspension des sédiments dans l’eau avec forte turbidité revenant à son écoulement initial lors de la remise en état du site est possible. Il est envisageable d’atténuer ce problème en ralentissant le débit de l’eau (c’est-à-dire en évitant une montée subite de l’eau dans la zone de réhabilitation). Lorsque les sédiments sont très fins, la quantité de matière en suspension peut être atténuée en recouvrant les sédiments d’une couche de gravier ou de pierres.
En général, tous les types de sédiments peuvent être excavés lorsque la gestion du plan d’eau est complétée et que la stabilité des rives est adéquate pour supporter la machinerie. L’excavation convient mieux aux plans d’eau peu profonds ou aux milieux littoraux (ruisseaux, étangs, petites rivières, baies de petite dimension, etc.). Elle est efficace dans des lieux bien délimités où la contamination est élevée (points chauds). Cette méthode est souvent sélectionnée pour des contaminants présents dans des sédiments de granulométrie différente que celle du matériel propre présent puisque que cela facilite leur ségrégation.
Remarques :
Le temps requis pour répondre à tous les besoins d’assainissement dépend du volume et de l’étendue des sédiments contaminés, de l’équipement utilisé, de la nécessité d’un traitement secondaire et du mode de transport des sédiments extraits par excavation. Quand les volumes de sédiments contaminés sont faibles et bien délimités, le temps requis peut aller de quelques semaines à quelques mois. Cependant, si le volume de sédiments contaminés est important ou si les sédiments contaminés sont répandus dans une grande superficie ou si les caractéristiques du site (infrastructures, etc.) posent des problèmes de logistique et d’accès difficiles, il est possible que la durée de la réhabilitation s’échelonne sur quelques années.
En général, l’excavation est une méthode très précise d’extraction de sédiments contaminés, car elle est réalisée en milieu asséché. Dans le cas où l’élimination des sédiments est effectuée hors site, il n’est habituellement pas nécessaire d’assurer une surveillance à long terme aux sites d’excavation. Cependant, une surveillance est nécessaire si, en parallèle avec l’excavation, d’autres technologies d’assainissement ont été utilisées ou si une méthode d’élimination des sédiments sur place a été choisie.
L’excavation demeure toutefois une méthode de décontamination très invasive, qui peut entraîner des répercussions négatives à long terme sur les habitats des organismes benthiques en l’absence de mesures de contrôle et de pratiques de gestion adéquates. Il est donc recommandé d’effectuer un suivi de la régénération du milieu aquatique. Si des organismes aquatiques ont été capturés ou confinés, il faut les réintroduire à la fin des travaux d’excavation. Il est nécessaire d’évaluer si les habitats naturels peuvent s’adapter aux nouvelles conditions et au besoin, prévoir les ressources nécessaires pour éviter les perturbations inutiles.
Aucun produit secondaire ou métabolite n’est généré par l’excavation des sédiments. De tels produits peuvent être générés par la technologie de traitement secondaire sélectionnée pour le traitement des sédiments excavés. L’excavation peut théoriquement introduire de l’oxygène dans des milieux anaérobies, entraînant des changements localisés à la géochimie du milieu comme au taux d’acidité (pH) ou à l’état d’oxydation (Eh). En revanche, peu d’effets nuisibles ont été documentés.
Selon le type de contaminants présents dans les sédiments, plusieurs types de traitements secondaires peuvent être utilisés pour la décontamination des sédiments excavés. Plusieurs technologies ont été présentées dans les fiches descriptives telles que les suivantes :
Remarque :
L’eau retirée de la zone d’excavation et/ou celle qui a été extraite par déshydratation pourraient nécessiter un traitement avant d’être rejetées dans l’environnement.
Les liens suivants présentent des exemples d’applications :
L’excavation est une méthode efficace pour l’enlèvement des sédiments contaminés. La performance de cette technologie dépend toutefois du traitement effectué sur les sédiments par la suite. Elle offre une extraction très précise des sédiments contaminés, car la zone est visible et accessible avec la machinerie d’excavation courante. Les problèmes de particules en suspension associés à l’assainissement par dragage, une autre méthode courante, peuvent être réduits grâce à l’excavation puisqu’elle utilise des moyens de confinement des sédiments et s’applique sur une zone asséchée.
Le tableau ci-contre présente les voies d’exposition mineures et majeures potentielles pour la santé humaine.
Déclencheurs des voies d’exposition (étapes de l’assainissement)
Milieu de résidence ou de transport
Voies d’exposition du public (sur place et hors site)
Surveillance
Mesures d’atténuation selon le milieu de résidence ou de transport
Déplacement du plan d’eau
Assèchement de la zone
Eau souterraine
(migration/lixiviation des contaminants)
Ingestion d’eau potable
Suivi de la qualité des eaux souterraines
Poussières
Vapeurs
Eau de surface
Animaux et plantes
(ruissellement menant à une sédimentation dans les eaux de surface)
Contact cutané
Suivi de la qualité des eaux de surface
Animaux et plantes (incluant les poissons, les mollusques et crustacés et la faune sauvage)
Consommation d’aliments traditionnels
Suivi des tissus d’animaux et de plantes
Préparation du site
Excavation
Inhalation de poussières
Ingestion accidentelle
Suivi des poussières
Inhalation de vapeurs
Suivi de la qualité de l’air ambiant
Entreposage des sédiments asséchés
Chargement pour transport
Sédiments
(ruissellement et érosion des sédiments)
L’excavation des sédiments et le détournement de l’eau pourraient avoir un effet non négligeable sur les communautés aquatiques, les communautés terrestres, les habitats, les sources nutritionnelles, les niveaux de nutriments et les concentrations en oxygène. Il faut compter des mois, voire des années, pour une récupération complète.
L’excavation peut entraîner la remise en suspension des sédiments, ce qui pourrait libérer les contaminants dans la colonne d’eau. Pour atténuer ce problème, il est possible de modifier la conception du projet et sa mise en œuvre (échéancier et étapes). Les clôtures anti-érosion et différents rajustements à l’exploitation (ralentissement du déplacement du godet, arrêt des travaux quand le vent est violent, etc.) sont des méthodes à envisager pour prévenir la remise en suspension des sédiments dans la colonne d’eau.
Il est possible d’atténuer les effets négatifs sur ses éléments en réalisant au préalable des études pilotes et des études sur place. Ces études permettent de déterminer si l’excavation risque de créer des effets inacceptables pour les communautés et s’il y a des espèces en péril sur le site. Selon les études, il pourrait être nécessaire d’exclure la réhabilitation du site par excavation. Si de l’excavation est réalisée quand même, il pourrait être nécessaire de mettre en place des éléments de compensation et/ou de contrôle comme le déplacement temporaire des communautés.
Des suivis à court et à long terme à la suite des travaux de réhabilitation doivent être instaurés pour s’assurer de la restauration du site. Ces activités viseront notamment la toxicité des sédiments résiduels et propres, le rétablissement de la communauté benthique, la présence de contaminants bioaccumulables et les concentrations de contaminants dans le tissu des poissons. Par ailleurs, le rétablissement des milieux benthique et aquatique pourrait être avantagé par la remise en place de débris volumineux et de rochers. Les organismes aquatiques y trouveront un abri, ce qui encouragera le retour au site après la fin des travaux.
Fiche rédigée par : Bruno Vallée M.Sc, LVM inc.
Mise à jour par : Ashley Hosier, P.Eng. Royal Military College of Canada
Date de mise à jour : 24 novembre 2016
Dernière mise à jour par : Frédérick de Oliveira, Frédéric Gagnon and Sylvain Hains. WSP Canada Inc.
Date de dernière mise à jour :31 mars 2024
