De : Services publics et Approvisionnement Canada
L’électro-oxydation in situ consiste en l’application d’un champ électrique dans le sol dans le but d’oxyder les contaminants présents tant dans les sols que dans l’eau souterraine. L’application d’un courant électrique permet, entre autres, de transformer partiellement (réduction de toxicité) ou de décomposer entièrement les contaminants par des procédés d’oxydation. Cette technologie est au stade de démonstration seulement.
Cette technique de réhabilitation est particulièrement efficace dans des sols saturés à faible perméabilité contenant des contaminants fortement adsorbés aux particules de sol.
L’électro-oxydation est mise en œuvre par l’application directe d’un courant électrique à faible voltage (énergie de 0,2 à 1,5 kWh/tonnes de sol) à l’aide d’électrodes d’environ 10 cm de diamètre enfoncés dans le sol à des profondeurs variant entre 0,5 et 2,0 m.
Différentes configurations peuvent être utilisées pour une application in situ de la technologie. Les électrodes peuvent être disposées verticalement ou horizontalement directement dans le sol. Généralement, les anodes et cathodes sont séparées de quelques mètres. Les électrodes peuvent être conçues avec différents matériaux tels que le platine, le dioxyde de plomb (PbO2), le diamant dopé en bore ou des composés de titane. Cependant, des matériaux moins coûteux tels que l’acier inoxydable ou le carbone sont généralement utilisés.
La mise en œuvre de cette technologie in situ peut inclure :
D’autres aménagements ou systèmes de traitement peuvent être requis en fonction de la technologie complémentaire qui sera mise en place pour la récupération ou le traitement des sols ou de l’eau souterraine. Ces aménagements sont précisés dans les fiches associées à chaque technologie.
D’autres matériaux ou entreposage peuvent être nécessaires sur le site en fonction des technologies complémentaires qui seront mises en place pour le traitement des sols et de l’eau souterraine.
L’électro-oxydation provoque de nombreuses réactions d'oxydoréduction qui peuvent conduire à la formation de certains produits secondaires indésirables comme la formation de fluorure d’hydrogène, de chlore gazeux, de bromate, de perchlorate ou des halogénures organiques absorbables, mais aussi d’acides ou de bases fortes en périphérie des électrodes. L’installation d’un système de récupération et de traitement de ces sous-produits peut être nécessaire.
Dans la majorité des cas, la récupération des contaminants n’est pas nécessaire. Ces derniers sont minéralisés ou considérablement altérés pour ne plus présenter un risque pour l’environnement.
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 (laboratoire/pilote) à petite échelle permettant de vérifier l’efficacité de la technologie et de déterminer le nombre de paires d’électrodes nécessaires, leur positionnement, etc., sont recommandés en raison de l’état de développement de la technologie (démonstration).
La présence d’éléments conducteurs ou isolants pouvant faire varier la conductivité électrique du sol (conduite, bâtiment, clôture, etc.) doit être vérifiée avant l’application de cette technologie.
En tenant compte du risque de gel et des conditions de température en milieu nordique et comme cette technologie de réhabilitation nécessite une consommation élevée en énergie, une mobilisation importante et les fenêtres de travail étant relativement courtes, elle n'est pas bien adaptée aux milieux nordiques et éloignés.
Remarques:
Cette technologie a un potentiel d’application de façon spécifique à certains contaminants émergents comme les substances perfluoroalkyliques et les perturbateurs endocriniens.
En fonction des contaminants traités, certains sous-produits indésirables peuvent être formés. Il est important de s’informer sur les différents sous-produits liés à la dégradation de certains contaminants pour traiter efficacement la matrice affectée.
De plus, des métaux lourds peuvent précipiter prématurément dans les sols près des électrodes. Il est donc possible que ces sols doivent être enlevés et traités si nécessaire. Enfin, les sols en périphérie des électrodes peuvent être affectés par l’augmentation de pH et devront donc potentiellement être traités.
L’électro-oxydation peut être combinée à d’autres technologies afin d’optimiser la réhabilitation. Par exemple :
Un système de nettoyage des contaminants pouvant s’accumuler au pourtour des électrodes peut s’avérer nécessaire de même qu’un système de récupération et de traitement des sous-produits, si requis.
Les liens suivants fournissent des exemples d’application :
Cette technique est efficace dans les milieux à sols fins (argile, silt, silt argileux) à forte capacité d’adsorption où peu de technologies de restauration sont efficaces. Elle s’applique à la fois aux contaminants organiques et inorganiques. Elle permet de traiter simultanément plusieurs métaux ainsi qu’une grande variété de contaminants organiques.
En Europe et aux États-Unis, des projets à relativement grande échelle ont déjà été réalisés. Par exemple, l’application de la technologie pour le traitement du mercure dans le sol a donné des résultats probants. En effet, des essais au Union Canal en Écosse, où une concentration moyenne de mercure total de 243 mg/kg était présente dans des silts, ont montré une diminution des concentrations de 124 mg/kg après 12 jours de traitement.
Poussière
Ne s’applique pas
s/o
Émissions atmosphériques/ de vapeurs - source ponctuelle ou cheminée
S’applique
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 - non ponctuelles
Surveillance de la migration des vapeurs du sol (choix des paramètres, des types d’échantillons et du type d’intervention (fonction[ST2] de la source, du risque ou des exigences locales)), validation de la présence de chemins préférentiels potentiels
Air/Vapeur - sous-produits
Estimation du potentiel d'émissions de vapeur et 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) afin de confirmer les prédictions
Ruissellement
Eau souterraine - Déplacement
S’applique dans les cas de traitement de l’eau souterraine
Modélisation et surveillance à l’aide de capteurs de pression
Eau souterraine- mobilisation chimique/géochimique
Modélisation de la géochimie, essai en laboratoire et/ou essais pilotes.
Surveillance de la qualité de l'eau souterraine
Eau souterraine - sous-produits
Estimation des sous-produits potentiels et surveillance de la qualité de l’eau souterraine
Accident/défaillance - dommages aux services publics
Examen des dossiers existants et obtention de permis préalables à l'exécution des travaux de forage, établissement de procédures spéciales d'excavation, préparation/répétition des interventions d'urgence
Accident/Défaillance - fuite ou déversement
Accident/défaillance - Incendie/explosion (vapeurs inflammables)
Examen des risques, élaboration de plans d’intervention en cas d’accident et d’urgence, surveillance et inspection des conditions dangereuses
Autre – manipulation des sols contaminés ou autres solides
Fiche rédigée par : Maïté Faubert, M.Sc., Nathalie Arel ing. M.Sc., Valérie Léveillé ing., M.Sc.A., PhD, et Christian Gosselin ing., M.Sc., Golder Associés Ltée
Dernière mise à jour par : Maïté Faubert, M.Sc., Nathalie Arel ing. M.Sc., Valérie Léveillé ing., M.Sc.A., PhD, et Christian Gosselin ing., M.Sc., Golder Associés Ltée
Date de mise à jour : 1 décembre 2021
