Les technologies de dépollution : recherche, développement ... · TCE ISCR ANM Evaluer le domaine d’application, les potentialités, les limites. Ecotechnologies pour le futur

Ecotechnologies pour le futur Ecotechnologies pour le futur –– Lille, 8 juin 2010Lille, 8 juin 2010

Les technologies de dépollutionLes technologies de dépollution : : recherche, développement et méthodes recherche, développement et méthodes

d’évaluationd’évaluation

Agnès LaboudigueEcole des Mines de Douai


Les facteurs principaux de la prise de décision pour le choix Les facteurs principaux de la prise de décision pour le choix d’une technique de remédiation (Clarinet, EURODEMO) d’une technique de remédiation (Clarinet, EURODEMO)

6 facteurs clé




Procédure française : meilleure prise en compte - Du développement durable- De la demande des parties prenantes- Du rapport coût/bénéfice



ll En dépit du volume de recherche consacré à ce thème en Europe, En dépit du volume de recherche consacré à ce thème en Europe, les approches conventionnelles telles que l’excavation et la mise les approches conventionnelles telles que l’excavation et la mise en décharge prédominent et les techniques de traitement en décharge prédominent et les techniques de traitement innovantes ou appliquées innovantes ou appliquées in situin situ peinent à percer sur le marché de peinent à percer sur le marché de la dépollution. la dépollution.

ll Faute de méthodologie de sélection adaptée, l’expertise et Faute de méthodologie de sélection adaptée, l’expertise et l’expérience individuelle sont déterminantes dans le choix des l’expérience individuelle sont déterminantes dans le choix des méthodes de dépollution.méthodes de dépollution.

En Europe : le programme européen EURODEMOEn Europe : le programme européen EURODEMOhttp://www.eurodemo.infohttp://www.eurodemo.info


En France: Etude de l’ADEMEEn France: Etude de l’ADEME[1][1]

nn Le chiffre d’affaires des 34 entreprises membres de l’UPDS a été de Le chiffre d’affaires des 34 entreprises membres de l’UPDS a été de 284 millions d’euros en 2006.284 millions d’euros en 2006.

nn Les principaux maîtres d’ouvrages de la dépollution des sols sont les Les principaux maîtres d’ouvrages de la dépollution des sols sont les industriels (51%), les aménageurs immobiliers (24%), les collectivités industriels (51%), les aménageurs immobiliers (24%), les collectivités (21%) et l’ADEME pour les sites orphelins (4%).(21%) et l’ADEME pour les sites orphelins (4%).

nn Sur les 2.2 M de tonnes de terres traitées annuellementSur les 2.2 M de tonnes de terres traitées annuellement[2][2], , 54% sont 54% sont envoyées hors siteenvoyées hors site dont 17% sont traités par traitement biologique dont 17% sont traités par traitement biologique dans des installations spécialisées et 30% sont placées en dans des installations spécialisées et 30% sont placées en installations de stockage.installations de stockage.

[1][1] Etude ADEME réalisée auprès d’entreprises membres de l’UPDS, acteurs ou bureaux d’études Etude ADEME réalisée auprès d’entreprises membres de l’UPDS, acteurs ou bureaux d’études ––Ernst et Young de janvier 2009Ernst et Young de janvier 2009 : : Taux d’utilisation et coûts des différentes techniques et filière de Taux d’utilisation et coûts des différentes techniques et filière de traitement des sols et eaux souterraines pollués en Francetraitement des sols et eaux souterraines pollués en France

[2][2] Tonnages de terres subissant une seule techniqueTonnages de terres subissant une seule technique


Les freinsLes freins à l’application de méthodes à l’application de méthodes sur site ou in situ sur site ou in situ

Techniques

l Typologie de la pollution (pollutions multiples et/ou complexes, contextes géologiques compliqués)

l Limites d’application de certaines techniques vis-à-vis de pollutions complexes

l Manque de connaissances de la pollution (manque de données fiables)

Organisationnels/ expertise

l Nuisances et délais occasionnées par les traitement sur site,l Contraintes temporelles, d’occupation de l’espace,l Responsabilité résiduelle,l Contexte économique inadapté, absence de mesures financière

incitativesl Faible confiance en des méthodes alternatives, et vis-à-vis des

méthodes de traitement in situ, l Connaissance et expertise limitésl Manque de communication et de coopération entre les principaux

décideurs et parties prenantes


Besoins de connaissances et de Besoins de connaissances et de validation pour lever les verrous 1/2 validation pour lever les verrous 1/2

ll De la caractérisation du milieu à la représentation des De la caractérisation du milieu à la représentation des données: données: nn Acquisition de données fiables Acquisition de données fiables nn Représentation des données et connectivité entre les parties Représentation des données et connectivité entre les parties

prenantesprenantes

ll Gestion et caractérisation des matériaux (dont les Gestion et caractérisation des matériaux (dont les matériaux secondaires) et des multimatériaux secondaires) et des multi--pollutions: pollutions: nn Gestion des terres excavées : Comment caractériser et Gestion des terres excavées : Comment caractériser et

modéliser de manière efficace au laboratoire les transferts des modéliser de manière efficace au laboratoire les transferts des polluants dans les différentes options de réutilisation des terres polluants dans les différentes options de réutilisation des terres excavéesexcavées

nn Gestion des multiGestion des multi--pollutionspollutions : Etude des interactions entre : Etude des interactions entre contaminantscontaminants ; Impact d’un traitement spécifique de pollution ; Impact d’un traitement spécifique de pollution sur les autres contaminants présents dans le sol et la nappesur les autres contaminants présents dans le sol et la nappe


ll La démonstration de techniques de dépollution La démonstration de techniques de dépollution nn Bilan environnemental des techniques de dépollution: définition Bilan environnemental des techniques de dépollution: définition

des indicateurs et acquisition de donnéesdes indicateurs et acquisition de donnéesnn Test à l’échelle 1 de techniques innovantesTest à l’échelle 1 de techniques innovantes

ll Gestion intégrée d’une pollution :de la dépollution au Gestion intégrée d’une pollution :de la dépollution au redéveloppementredéveloppementnn Analyse multicritères des choix des gestion de réhabilitation et Analyse multicritères des choix des gestion de réhabilitation et

de redéveloppement : croisement des données et des outilsde redéveloppement : croisement des données et des outils

Besoins de connaissances et de Besoins de connaissances et de validation pour lever les verrous 1/2 validation pour lever les verrous 1/2


Quelques méthodes émergentes Quelques méthodes émergentes nécessitant des apports méthodologiquesnécessitant des apports méthodologiques


Technologies émergentes pour la gestion de pollutions Technologies émergentes pour la gestion de pollutions combinées : une recherche amont nécessaire sur les combinées : une recherche amont nécessaire sur les

processus bioprocessus bio--géogéo--chimiques chimiques Un exemple: stabilisation des métaux pour le traitement biologique de pollutions organiques

n La présence concomitante de pollution organique et métallique constitue un frein notable à l’emploi de traitement biologique, même sur des pollutions potentiellement biodégradables. Le fait de stabiliser les métaux présents permettrait de diminuer leur biodisponibilité et ainsi permettrait d’envisager l’emploi de technique faisant appel à la voie biologique sur site.

Essai laboratoire Essai laboratoire

Sol : pollution mixte

Ajout de stabilisant :Fe (grenaille d’acier, sulfate de fer)P (apatite, laitier)Ajout de chaux

1

2 Vérification Efficacitébiodégradation

3

Maîtrise des conditions du milieu (T, Hum, …)

èè Test en biotertre sur qq mTest en biotertre sur qq m 33


n Transposition de la maîtrise d’un traitement des sédiments vers les sols ::nn Prise en compte des spécificités du sol (eg. granulométrie)Prise en compte des spécificités du sol (eg. granulométrie)

La mise au point de méthodes : Approche minéralurgique La mise au point de méthodes : Approche minéralurgique ––Traitement des sols sur site Traitement des sols sur site

Séparations granulométriques, Magnétiques gravimétriquesPhysico-chimiques


Les phytotechnologiesLes phytotechnologies (phytodégradation, phytostabilisation, phytoextraction) (phytodégradation, phytostabilisation, phytoextraction) sont basées sur l’utilisation d’espèces végétales et les microorganismes associés : sont basées sur l’utilisation d’espèces végétales et les microorganismes associés : application à la remise en couverture végétale des terres peu contaminéesapplication à la remise en couverture végétale des terres peu contaminéesEncore expérimentales, ces techniques demandent à être déployées sur site et sur Encore expérimentales, ces techniques demandent à être déployées sur site et sur une échelle de temps supérieure à 3 ansune échelle de temps supérieure à 3 ans pour pouvoir apprécier leur efficacitépour pouvoir apprécier leur efficacité

L’acquisition de données à l’échelle du terrain pour L’acquisition de données à l’échelle du terrain pour déterminer les paramètres de suivi et l’efficacité technique déterminer les paramètres de suivi et l’efficacité technique

ØØMettre en place une ou plusieurs zones de phytoremédiation Mettre en place une ou plusieurs zones de phytoremédiation (terres excavées ou non excavées) sur lesquelles (terres excavées ou non excavées) sur lesquelles les les modalités de gestion de la végétationmodalités de gestion de la végétation(de la mise en place des (de la mise en place des espèces à la valorisation espèces à la valorisation biomasse) biomasse) et la et la maîtrise du risquemaîtrise du risqueseraient étudiéesseraient étudiées

-- Mesure du transfert Mesure du transfert des polluants dans les des polluants dans les parties aériennes et parties aériennes et les compartiments du les compartiments du solsol-- Biodisponibilité et Biodisponibilité et spéciation des spéciation des polluants au cours du polluants au cours du traitementtraitement-- Pérennité de la Pérennité de la


In Situ Chemical Reduction ICRIn Situ Chemical Reduction ICR réduction chimique des composés chlorés dans les réduction chimique des composés chlorés dans les eaux de nappeeaux de nappe

nn L’ISCR est utilisée dans plusieurs pays, mais encore très peu en France alors qu’elle L’ISCR est utilisée dans plusieurs pays, mais encore très peu en France alors qu’elle offre des potentialités intéressantes de dégradation chimique couplées à une offre des potentialités intéressantes de dégradation chimique couplées à une dégradation biologique anaérobie. Cette combinaison innovante permettrait d’atteindre dégradation biologique anaérobie. Cette combinaison innovante permettrait d’atteindre des pourcentages d’abattement intéressants (> 80%) dans des délais assez courts des pourcentages d’abattement intéressants (> 80%) dans des délais assez courts (quelques mois) pour les solvants chlorés et certains composés récalcitrants. (quelques mois) pour les solvants chlorés et certains composés récalcitrants.

La validation sur le terrain : déterminer les paramètres de La validation sur le terrain : déterminer les paramètres de suivi et l’efficacité technique suivi et l’efficacité technique

Fe

TCE

ISCR ANM

Evaluer Evaluer le domaine d’application,le domaine d’application,les potentialités, les potentialités, les limitesles limites


Évaluation des méthodes: développement d’outils d’aide à la Évaluation des méthodes: développement d’outils d’aide à la décision pour le choix de méthodes de requalification décision pour le choix de méthodes de requalification

(Beranger et al., 2009)(Beranger et al., 2009)

Scénarios de requalification

Qualifiés au moyen de 35

critères

Maîtrise du changement

global

Bien être humain

Efficacité économique

Analyse multicritères

Notation des scenariosPondération des critères

Classement

Perspectives de développement: Acquérir des données (retour d’expérience) Intégrer le redéveloppement dans la prise de décision


nn Démarche nationale encouragée par l’ADEME pour la Démarche nationale encouragée par l’ADEME pour la mise en place de sites de démonstration (démarche sites mise en place de sites de démonstration (démarche sites atelier): acquérir des données à l’échelle 1, favoriser atelier): acquérir des données à l’échelle 1, favoriser l’émergence de méthodes plus durables, valider des l’émergence de méthodes plus durables, valider des méthodologies de suivi et de choix de gestionméthodologies de suivi et de choix de gestion

nn Spécificités régionales : des pollutions multiples, des Spécificités régionales : des pollutions multiples, des contraintes d’occupation d’espace, une demande de la contraintes d’occupation d’espace, une demande de la part des gestionnaires d’espaces dégradés, des part des gestionnaires d’espaces dégradés, des compétences dans le domaine de la pollution des sols compétences dans le domaine de la pollution des sols

nn Potentialités de mobiliser des moyens communs de Potentialités de mobiliser des moyens communs de développement développement

Documents

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