Utilisation de MICro-organismes et de MOUSSe pour optimiser une dépollution d’hydrocarbures pétroliers par biotertre
Acronyme : Projet MIC&MOUSSE - APR GESIPOL 2023
Programme : Recherche  pour la GEStion Intégrée des sites POLlués (GESIPOL)
Mots-clés : Economie circulaire / Déchets / Sols / Agriculture / Forêt
Contexte : Le biotertre est une des techniques privilégiées pour traiter les sols pollués par des hydrocarbures pétroliers. Néanmoins, un certain nombre de freins techniques peuvent limiter l’efficacité et/ou rendre difficilement applicable cette technique. Ainsi, le manque d’homogénéité de l’injection des additifs (nutriments, eau et air), nécessaires à une bonne dégradation des polluants et/ou la faible (bio)disponibilité des polluants biodégradables car adsorbés de manière importante sur la matrice solide, peuvent fortement impacter les rendements des traitements par biotertre. L’anisotropie physique des milieux poreux (i.e. sols en tas) induit deux phénomènes principaux s’opposant à la dépollution des polluants : l’accumulation de contaminants dans des zones difficilement accessibles et la circulation préférentielle des fluides de traitement (eau et nutriments) dans les zones les plus perméables. Ces phénomènes peuvent allonger le temps de traitement et/ou engendrer des concentrations résiduelles parfois rédhibitoires. L’objectif de MIC & MOUSSE est d’améliorer les techniques de dépollution par biotertre.
Description : Le projet MIC & MOUSSE s’articule autour de 5 lots. Une partie significative des lots se dérouleront en laboratoire et permettra de dimensionner un procédé qui sera mis en œuvre sur un site contaminé par des hydrocarbures pétroliers. Le lot 1 concerne la coordination et la valorisation scientifique. Le lot 2, principalement réalisé par bioslurry, concerne entre autres (I) l’étude de la biodégradation naturelle engendrée par les micro-organismes endogènes présents au droit du site choisi, (II) l’étude de l’influence de (bio)surfactants sur la biodisponibilité des hydrocarbures. Le lot 3 concerne (I) la définition de la formulation de la mousse générée à l’aide du(des) (bio)surfactant(s), (II) l’application de cette mousse dans des colonnes 1D et dans des bacs 2D. Le lot 4 concerne la modélisation de l’écoulement des mousses. Il s’agira (I) de mettre au point et de valider le modèle pour les expériences en colonnes 1D et en bacs 2D et (II) d’extrapoler le résultat en 3D pour pré-dimensionner l’essai pilote sur site. Enfin, le lot 5 concerne la réalisation de l’essai pilote sur le site. Dans ce lot, 2 biotertres d’environ 10 m3 seront réalisés. L’un sera réalisé selon le mode opératoire « classique » et l’autre sera dépollué à l’aide de la technique nouvellement développée. Les résultats obtenus seront comparés d’un point de vue technico-économique.
Objectifs et résultats attendus : L’objectif du projet MIC & MOUSSE est de formuler des mousses qui permettent (I) de vectoriser de manière homogène les additifs nécessaires à une bonne dégradation (i.e. nutriments, eau et air) et (II) d’injecter des tensioactifs afin de rendre les polluants davantage biodisponibles (désorption de la matrice poreuse). Les objectifs visés sont donc d’améliorer le traitement des hydrocarbures pétroliers par biotertre en diminuant les temps de traitements et en augmentant les rendements opératoires. Les résultats finaux escomptés sont : (I) le développement d’une formulation de mousse permettant d’optimiser l’efficacité des biotertres ; (II) la préparation d’un mode opératoire pour la réalisation et le suivi de ces biotertres « optimisés » ; (III) un bilan technico-économique chiffrant le gain attendu de cette nouvelle technologie par rapport aux biotertres « classiques » ; (IV) a minima 3 publications scientifiques et (V) le dimensionnement d’un procédé commercialisable. Le projet MIC & MOUSSE répond à différents enjeux environnementaux et financiers : consommation moindre d’eau et diminution de la durée totale de dépollution. Des publications dans des revues internationales de rang A avec comité de lecture seront envisagées aux différentes étapes clé du projet, en fonction des résultats et en concertation avec les différents partenaires. Il est également envisagé une valorisation des résultats du projet par des participations à congrès nationaux et internationaux des différents partenaires. Ces congrès pourront être scientifiques (Aquaconsoil, SETAC) et industriels (salon POLLUTEC, Intersol par exemple). Il est, par la suite, envisagé de déployer cette technique de biotertre amélioré sur des sites industriels.
Bénéficiaire : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Localisation : Vandœuvre-lès-Nancy, Grand Est, FRANCE
Début : 01/04/2024 — Durée : 36 mois
Budget total : 860158.3 € — Aide ADEME : 389298.91 €
Statut : Suivi du projet