Pratiques actuelles de la caractérisation en régions Wallonie et Nord France

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1 Caractérisation sur site des sédiments: état t d avancement Bruno LEMIERE 1, Valérie LAPERCHE 1,Jean Christophe GOURRY 1, Laurence HAOUCHE 2, Isabelle MINET 2, Hervé BREQUEL 3, Renaud FONTAINE 3, Claire ALARY 3 Pratiques actuelles de la caractérisation en régions Wallonie et Nord France - Mesures sur site limitées à la bathymétrie - Echantillonnage à densité régulière sur un bief - Analyse en laboratoire de composites -=> résultats représentatifs des sédiments du bief en moyenne -=> analyse de risque pour les sites de dépôt 1

2 Techniques de la caractérisation en vue d une autre gestion des sédiments Intérêt d une connaissance sur site des propriétés physiques et chimiques des sédiments en place ou en cours de curage -- identification des principales unités au sein du bief (nature, pollution) -- hétérogénéité des échantillons avant regroupement en composites -- détection ti et caractérisation ti des spots de pollution -- identification de volumes de sédiments potentiellement valorisables -- tri des barges pendant le curage pour une meilleure gestion, une réduction des risques et des manutentions Identification des principales unités au sein du bief nature géominérale, pollution Reconnaissance des discontinuités spatiales (en X et en Z) avant curage -- identification des unités géominérales (granulométrie, composition) -- repérage de corps immergés -- détection et extension cartographique des spots de pollution -=> méthodes géophysiques (électriques ou magnétiques) 2

3 Evaluation et cartographie des principales pollutions au sein du bief: gestion prévisionnelle des sédiments à curer Estimation de la composition chimique et des volumes de sédiments pouvant faire l objet d un traitement homogène: mesures chimiques sur site -- identification des spots les plus pollués pour évacuation vers un CET -- délimitation de «gisements» de matériaux directement valorisables -- orientation ti des autres sédiments vers des plateformes de valorisation et de traitement -=> vers un curage sélectif pour une gestion plus durable? Méthodes géophysiques Résistivité et chargeabilité électrique: - Présence de métaux, hydrocarbures (matière organique) - Variation de la granulométrie Antenne GPS Electrodes de potentiel Electrodes de courant 3

4 Méthodes géophysiques Magnétisme : présence de minéraux magnétiques Magnétite associée aux pollutions en métaux Palplanches tisme Magnétisme Magnétisme Ponts Estimation de la composition chimique des sédiments Mesures semiquantitatives et analyses quantitatives sur site par FPXRF -- pollution en métaux et métalloïdes (Pb, Zn, Cu, As, Cd, Cr, Ni, etc) -- éléments représentatifs de la matrice minérale (Ca, Fe, K, Ti) 4

5 Estimation de la composition chimique des sédiments Principal problème pour la FPXRF: la présence d eau -- mesures sur échantillons séchés et préparés - délais -- mesure sur échantillons bruts (eau > 5 %) -- méthodes pour un séchage partiel (2 à 5 %) Signification des mesures sur échantillons partiellement séchés Utilisation pour la prise de décision sur chantier Techniques de séchage des sédiments -- séchage en étuve ou four délai au lendemain -- filtration Büchner: nécessite logistique -- filtre presse: essais -- essorage manuel avec papier absorbant 5

6 Résultats sur sédiments partiellement séchés M826 M826 M826 -Evolution des mesures avec la réduction progressive de la teneur en eau [Pb] mg/kg [Pb] mg/kg 18 y = 1,486x + 34, R 2 =, M868 1 y = 4,537x + 334,93 8 R 2 =, [Zn] mg/kg [Zn] mg/kg 6 y = 3,5617x + 143,4 5 R 2 =, M y = 15,931x ,6 3 R 2 =, [Cu] mg/kg [Cu] mg/kg y =,944x + 31,815 R 2 =, M y =,6536x + 51,229 R 2 =, Teneurs «essoré», séché labo, et analyse ICP Respect de la hiérarchie des teneurs Respect des signatures géochimiques [Pb] mg/kg [As] mg/kg CNB22 CNB23 CNB24 Echantillon [Zn] mg/kg [Cu] mg/kg 2 1 CNB22 CNB23 CNB24 Echantillon CNB22 CNB23 CNB24 Echantillon CNB22 CNB23 CNB24 Echantillon 6

7 Application pendant un pilote de traitement Suivi du contenu en métaux (Cu, Pb, Zn) de sédiments pollués pendant un essai de séparation des phases les plus contaminées Appui à la conduite de l essai Signification des résultats pour la gestion des sédiments pendant les chantiers -Vérification de l homogénéité d un lot d échantillons bruts (essorage manuel) -Résultats homogènes sur 18 fûts, un fût distinct -Signature géochimique cohérente Pb Zn Cu Fe Mn min < 5 moy max ectyp fut

8 Signification des résultats pour la gestion des sédiments sur plateforme de traitement -XXXX Dechargement Mesure sur site Mesure sur site Mesure sur site barge Teneurs << seuil Teneurs >> seuil Teneurs proches du seuil > deshydratation > deshydratation > attente analyse > valorisation > CET > traitement > valorisation Curage sélectif des sédiments et mesures sur site -Actuel: mesure statistique du niveau de pollution pour conception du dépôt 8

9 Curage sélectif des sédiments et mesures sur site -Curage sélectif: utilisation des mesures sur carottes pour plan de gestion Perspectives en caractérisation physique et minérale -Mesure de l humidité: -- techniques infra-rouge -Caractérisation de la phase minérale, techniques émergentes: -- FTIR -- Raman -- XRD portable 9

10 Perspectives en caractérisation organique -Voir exposé Isabelle Minet Merci de votre attention Quelques questions? 1

11 Perspectives en caractérisation organique -Techniques existantes: -- spectro UV, kits immunoenzymatiques -- GC: hydrocarbures légers et VOCs -- GC/MS: polluants organiques complexes -Techniques émergentes: -- spectro FTIR -- spectro LIF 11

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