Traitement de sols contaminés par des métaux et des composés organiques toxiques

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Cette recherche porte sur le traitement de divers sols contaminés par des métaux et/ou composés organiques toxiques (COT) comme les HAP et des dioxines et furanes. Les exemples de décontamination pour les métaux sont rares dans le monde. Les sols ainsi contaminés sont encore pratiquement toujours enfouis ou traités par stabilisation et solidification. Ceci est principalement la conséquence de la méconnaissance de la variabilité de la pollution métallique qui peut se présenter sous diverses formes physiques et chimiques. Comme pour opérer un procédé efficace, il faut connaître et maîtriser cet aspect, une recherche intensive est requise pour arriver à générer des procédés adaptables à cette variabilité à l’intérieur d’un seul site ou en passant d’un site à un autre. De plus, certaines pollutions mixtes comme celle d’un sol pollué par des métaux (Pb, Cu, Zn, Ni Cd) et des dioxines sont rarement étudiées. La recherche vise le développement de procédés économiquement avantageux qui tirent une valeur du retour des métaux dans le cycle de production des métaux et/ou la réutilisation des sols. Projet no : 1 Il portera sur la caractérisation exhaustive de terrains contaminés par des métaux et par des COT. Un accent marqué sera mis sur la caractérisation de la contamination métallique. De nombreux échantillons provenant de divers sites seront étudiés au MEB. L’utilisation de techniques d’imagerie au microscope électronique à balayage (MEB) permettra d’acquérir un maximum d’information sur la pollution métallique. Ce projet de maîtrise devrait permettre de caractériser de façon exhaustive la contamination métallique de plusieurs types de sols sur un même site et sur des sites différents. Projet no 2: Un étudiant au doctorat continuera le travail de l’étudiant à la maîtrise du projet no 1. Il partira des résultats de l’étudiant à la maîtrise et effectuera des essais de traitement physique (gravimétrie, magnétisme, séparation granulométrique et flottation) sur les mêmes sols. Les résultats seront aussi mis en relation avec la caractérisation au niveau du site et au niveau de la variation spatiale sur un site et entre plusieurs sites. Un modèle prédictif en Visual Basic sur Excel sera conçu à l’aide de ces premières données. Ce modèle sera ensuite validé à l’aide d’essais sur de nouveaux sites. Des essais de traitement physique seront alors effectués et les rendements prédits seront comparés aux rendements pratiques. L’accent est plutôt mis sur les procédés physiques car ce sont ces procédés qui dans le contexte actuel ont le plus de chance d’être appliqués. Ceci est la conséquence du faible coût de traitement généralement généré par ces procédés. Le procédé Metox est une exception à cette généralisation. Projet no 3 : Il vise l’enlèvement simultané des métaux et des dioxines et furanes dans les sols. La contamination combinée des sols par les métaux (As, Cr, Pb, Cu, Zn, Ni, Cd) et dioxines est très problématique à traiter. Elle nécessite généralement le traitement par des procédés de type désorption thermique. Puis pour les métaux ces sols traités sont enfouis. Cet agencement est coûteux. Il est ici proposé d’étudier la combinaison, dans un même réacteur, de l’extraction simultanée de ces métaux et dioxines par lixiviation chimique basique des métaux en combinaison avec un surfactant non-toxique et biodégradable. La recherche va sans aucun doute permettre d’améliorer la connaissance sur les processus impliqués en plus de permettre le développement d’un procédé beaucoup plus économique. C’est le sujet de doctorat d’un étudiant. Projet no 4 : : Ce projet vise la mise à l’échelle du procédé développé dans le projet numéro 3. Un étudiant à la maîtrise effectuera des études sur le traitement à l’échelle pilote (20 litres).