Agnès Laboudigue Ecole des Mines de Douai

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1 Les technologies de dépollution : recherche, développement et méthodes d évaluation Agnès Laboudigue Ecole des Mines de Douai

2 Les facteurs principaux de la prise de décision pour le choix d une technique de remédiation (Clarinet, EURODEMO) 6 facteurs clé

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

4 Les facteurs principaux de la prise de décision pour le choix d une technique de remédiation (Clarinet, EURODEMO) Procédure française : meilleure prise en compte - Du développement durable - De la demande des parties prenantes - Du rapport coût/bénéfice

5 En Europe : le programme européen EURODEMO En dépit du volume de recherche consacré à ce thème en Europe, les approches conventionnelles telles que l excavation et la mise en décharge prédominent et les techniques de traitement innovantes ou appliquées in situ peinent à percer sur le marché de la dépollution. Faute de méthodologie de sélection adaptée, l expertise et l expérience individuelle sont déterminantes dans le choix des méthodes de dépollution.

6 En France: Etude de l ADEME [1] Le chiffre d affaires des 34 entreprises membres de l UPDS a été de 284 millions d euros en Les principaux maîtres d ouvrages de la dépollution des sols sont les industriels (51%), les aménageurs immobiliers (24%), les collectivités (21%) et l ADEME pour les sites orphelins (4%). Sur les 2.2 M de tonnes de terres traitées annuellement [2], 54% sont envoyées hors site dont 17% sont traités par traitement biologique dans des installations spécialisées et 30% sont placées en installations de stockage. [1] Etude ADEME réalisée auprès d entreprises membres de l UPDS, acteurs ou bureaux d études Ernst et Young de janvier 2009 : Taux d utilisation et coûts des différentes techniques et filière de traitement des sols et eaux souterraines pollués en France [2] Tonnages de terres subissant une seule technique

7 Les freins à l application de méthodes Techniques sur site ou in situ Typologie de la pollution (pollutions multiples et/ou complexes, contextes géologiques compliqués) Limites d application de certaines techniques vis-à-vis de pollutions complexes Manque de connaissances de la pollution (manque de données fiables) Organisationnels / expertise Nuisances et délais occasionnées par les traitement sur site, Contraintes temporelles, d occupation de l espace, Responsabilité résiduelle, Contexte économique inadapté, absence de mesures financière incitatives Faible confiance en des méthodes alternatives, et vis-à-vis des méthodes de traitement in situ, Connaissance et expertise limités Manque de communication et de coopération entre les principaux décideurs et parties prenantes

8 Besoins de connaissances et de validation pour lever les verrous 1/2 De la caractérisation du milieu à la représentation des données: Acquisition de données fiables Représentation des données et connectivité entre les parties prenantes Gestion et caractérisation des matériaux (dont les matériaux secondaires) et des multi-pollutions: Gestion des terres excavées : Comment caractériser et modéliser de manière efficace au laboratoire les transferts des polluants dans les différentes options de réutilisation des terres excavées Gestion des multi-pollutions : Etude des interactions entre contaminants ; Impact d un traitement spécifique de pollution sur les autres contaminants présents dans le sol et la nappe

9 Besoins de connaissances et de validation pour lever les verrous 1/2 La démonstration de techniques de dépollution Bilan environnemental des techniques de dépollution: définition des indicateurs et acquisition de données Test à l échelle 1 de techniques innovantes Gestion intégrée d une pollution :de la dépollution au redéveloppement Analyse multicritères des choix des gestion de réhabilitation et de redéveloppement : croisement des données et des outils

10 Quelques méthodes émergentes nécessitant des apports méthodologiques

11 Technologies émergentes pour la gestion de pollutions combinées : une recherche amont nécessaire sur les processus bio-géo-chimiques Un exemple: stabilisation des métaux pour le traitement biologique de pollutions organiques 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. 1 Essai laboratoire Ajout de stabilisant : Fe (grenaille d acier, sulfate de fer) P (apatite, laitier) Ajout de chaux 3 Ł Test en biotertre sur qq m 3 Sol : pollution mixte 2 Vérification Efficacité biodégradation Maîtrise des conditions du milieu (T, Hum, )

12 La mise au point de méthodes : Approche minéralurgique Traitement des sols sur site Transposition de la maîtrise d un traitement des sédiments vers les sols : Prise en compte des spécificités du sol (eg. granulométrie) Séparations granulométriques, Magnétiques gravimétriques Physico-chimiques

13 L acquisition de données à l échelle du terrain pour déterminer les paramètres de suivi et l efficacité technique Les phytotechnologies (phytodégradation, phytostabilisation, phytoextraction) sont basées sur l utilisation d espèces végétales et les microorganismes associés : application à la remise en couverture végétale des terres peu contaminées Encore expérimentales, ces techniques demandent à être déployées sur site et sur une échelle de temps supérieure à 3 ans pour pouvoir apprécier leur efficacité Mettre en place une ou plusieurs zones de phytoremédiation (terres excavées ou non excavées) sur lesquelles les modalités de gestion de la végétation (de la mise en place des espèces à la valorisation biomasse) et la maîtrise du risque seraient étudiées - Mesure du transfert des polluants dans les parties aériennes et les compartiments du sol - Biodisponibilité et spéciation des polluants au cours du traitement - Pérennité de la

14 La validation sur le terrain : déterminer les paramètres de suivi et l efficacité technique In Situ Chemical Reduction ICR réduction chimique des composés chlorés dans les eaux de nappe 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 dégradation biologique anaérobie. Cette combinaison innovante permettrait d atteindre des pourcentages d abattement intéressants (> 80%) dans des délais assez courts (quelques mois) pour les solvants chlorés et certains composés récalcitrants. TCE Fe Evaluer le domaine d application, les potentialités, les limites ISCR ANM

15 Évaluation des méthodes: développement d outils d aide à la décision pour le choix de méthodes de requalification (Beranger et al., 2009) Maîtrise du changement global Scénarios de requalification Qualifiés au moyen de 35 critères Bien être humain Analyse multicritères Notation des scenarios Pondération des critères Efficacité économique Classement Perspectives de développement: Acquérir des données (retour d expérience) Intégrer le redéveloppement dans la prise de décision

16 Démarche nationale encouragée par l ADEME pour la mise en place de sites de démonstration (démarche sites atelier): acquérir des données à l échelle 1, favoriser l émergence de méthodes plus durables, valider des méthodologies de suivi et de choix de gestion Spécificités régionales : des pollutions multiples, des contraintes d occupation d espace, une demande de la part des gestionnaires d espaces dégradés, des compétences dans le domaine de la pollution des sols Potentialités de mobiliser des moyens communs de développement