Développement d'une technologie d'amélioration des sols en place par biocalcification

太阳能生物钙化改善技术的开发

• 批准号: RGPIN-2014-05861
• 负责人: Courcelles, Benoit
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2016-01-01 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=611887
• 关键词: veloppement; une; technologie; am; lioration

La pression démographique croissante dans le monde suscite ainsi un intérêt particulier pour les techniques d’amélioration des sols. Parmi celles-ci, la biocalcification des sols est une technologie émergente reposant sur la création de calcite à l’aide de bactéries. Ses applications comprennent notamment la prévention de la liquéfaction, la lutte contre l’érosion des sols, ainsi que la stabilisation de contaminants. Ces sujets sont tous d’un grand intérêt pour le Canada, puisque la technologie permettra de répondre à des problématiques touchant l’érosion des berges et sols agricoles, la stabilité des barrages et digues en remblai, ainsi que les sites industriels contaminés par des métaux. Toutefois, plusieurs défis doivent être relevés avant son application à l’échelle industrielle, en particulier le changement d’échelle entre les processus biochimiques (échelle infinitésimale) et le comportement des sols (échelle métrique), ainsi que le passage d’éléments discrets (bactéries, précipités) à des éléments continus ou modélisés comme tels (porosité). L’objectif à long terme du programme est d’établir un modèle de biocalcification et de définir les limites de la technologie en termes de performances et d’impacts environnementaux. Un programme de recherche comprenant quatre objectifs spécifiques sera ainsi déployé: 1.Objectif spécifique 1 : caractérisation de la biocalcification La littérature nous renseigne sur les lieux préférentiels de précipitation, mais les publications couplant ces informations à la résistance et la conductivité hydraulique des sols traités sont manquantes. L’objectif spécifique 1 sera donc de fournir ces informations concurremment afin de caler un modèle numérique. Il est ainsi prévu de réaliser des essais d’injection, associés à des observations microscopiques et des mesures de densité en place. Des essais de perméabilité et des essais triaxiaux seront également réalisés pour coupler les observations microscopiques aux caractéristiques macroscopiques, ce qui constitue l’originalité des travaux. 2.Objectif spécifique 2 : modélisation numérique Cet objectif s’attachera à la relation entre les variations micro-structurelles liés à la précipitation et les comportements mécanique et hydraulique des sols. Pour cela, il est prévu de mettre en œuvre un modèle par éléments discrets tenant compte de la structure granulaire des matériaux et des interactions entre les grains de calcite et le sol. Un couplage à un modèle par éléments finis sera de plus réalisé pour l’aspect hydraulique. En dernier lieu, les caractéristiques macroscopiques des sols traités seront déterminées par une technique d’homogénéisation, ce qui constitue l’originalité de l’étape. 3.Objectif spécifique 3: performances et applicabilité Cet objectif visera à déterminer les performances et les limites de la technique pour différents types de sols. Pour cela, des campagnes d’injections seront mises en œuvre sur différents types de sols, suivies d’essais géotechniques et d’essais de performances en grandeur semi-réelle. L’originalité de cette étape réside dans la caractérisation des performances de traitement pour différents types de matériaux, en particulier les matériaux silteux. 4.Objectif spécifique 4: impact environnemental Enfin, un quatrième objectif s’attachera à définir les risques environnementaux, notamment en ce qui a trait au relargage d’ions ammonium lors de l’hydrolyse de l’urée. Des essais de caractérisation des lixiviats seront ainsi réalisés, suivi d’essais de réhabilitation au laboratoire. Une attention particulière sera portée aux méthodes de traitement dites passives, c’est-à-dire sans apport d’énergie extérieure. L’originalité de ce travail réside dans l’étude du couplage avec des solutions de traitement in situ des coproduits.

世界上的人口压力是一个特别关注土壤改良技术的问题。因此，土壤生物钙化是一种利用细菌生成方解石的技术。这些应用包括防止液化、防止溶胶腐蚀以及稳定污染物。这些问题是加拿大的图斯的重大利益，主要是解决冰山和农业土壤侵蚀问题、水坝和水库稳定问题以及工业用地受到金属污染的问题。总之，许多专家认为，在工业应用之前，特别是在生物化学过程（无限化学）和土壤行为（化学）之间进行化学变化，以及在勒帕瑟通过连续或类似的化学过程（多孔）。 项目的长期泰尔梅是建立一个生物钙化模型，并确定技术在性能和影响方面的局限性。Un programme de recherche comprenant questionable objectifs specifiques sera ainsi déployé： 1.具体目标1：生物钙化的特性 我们的文学研究关注的是预测的主要方面，迈斯的出版物与关于土壤特性的阻力和水力传导的信息相结合。L'objectif spécifique 1 sera donc de fournir ces informations concurrement afin de caler un modèle numérique.这是一项关于注射试验的研究，与显微镜观察和现场密度测量有关。渗透性试验和三轴试验是将微观观察与宏观观察相结合的现实试验，它构成了工作的原创性。 2.具体目标2：数字化 Cet objectif s'attachera à la relationship entre les variations micro-structurelles liés à la precipitation et les comportium mécanique et hydraulique des sols.在此基础上，提出了一种由材料颗粒结构和方解石颗粒与溶胶颗粒间相互作用所组成的离散模型。Un couplage à un modèle par éléments prossera de plus réalisé pour l'aspect hydraulique.最后，这些特征的宏观性由一种均质化技术决定，它构成了磁带的原始性。 3.具体目标3：业绩和适用性 Cet objectif visera à determiner les performance et les limites de la technique pour different types de sol.为此，在不同类型的土壤上进行了大量的注射，并对地质技术和半真实的性能进行了研究。这种磁带的原创性体现在不同材料，特别是粉土材料的处理性能的特性中。 4.具体目标4：影响 恩芬，一个四分之一的目标是确定废水的风险，注意到这是一个特点，Au放大了尿水解物的铵离子。浸提液的特性试验是现实的，随后是Au实验室的试验。特别要注意的是，在没有外部能源的情况下，被动地采用了一些治疗方法。L'originalité de ce travail réside dans l'étude du couplage avec des solutions de treitement in situ des coproduits.