Brevet FR2689040A1 — publié le 19931001

L'invention concerne un procédé pour dépolluer un stock de déchets entreposés dans une fosse à déchets et qui contient des substances nocives qu'il faut éliminer, pos- sédant des poids spécifiques différents Une telle dépol- lution d'un stock de déchets est nécessaire lorsque les substances nocives présentes dans le stock de déchets sont ou peuvent présenter un risque pour l'environnement Les substances nocives éliminées du stock de déchets sont neu- tralisées et rendues inoffensives d'une manière appropriée. Dans le cadre de l'invention, le terme "fosse" désigne par exemple des gisements de graviers, des gisements de gypse, des gisements de kieselguhr et analogues, qui sont exploités, mais également des puits, qui se sont formés géologiquement L'expression "substances nocives" désigne des substances nocives finement divisées et en morceaux et des substances nocives qui sont situées dans des fûts, par exemple et notamment ce qu'on appelle des stocks anciens d'armements contenant des substances de combat et des explositifs, qui sont situés dans des fûts, dans des armes ou dans des bombes Dans des décharges, qui ont reçu des stocks anciens d'armement, ces stocks sont fréquemment situés, en étant également disposés suivant des couches, au-dessous d'accumulations de décombres et gravois, qui comportent des éléments en béton et en béton armé de grande taille L'expression "poids spécifique" est utilisée d'une manière généralisée dans le cadre de l'invention au sens de gravité spécifique et est définie par exemple, en rapport avec les substances nocives, comme étant le quotient du poids de la substance nocive par son volume. Il existe des fosses à déchets dans lesquelles sont entreposés des stocks de déchets, qui contiennent des substances nocives devant être éliminées, dans différentes régions géographiques et ces fosses à déchets sont apparues en raison d'une mise au rebut peu soigneuse de substances nocives Une dépollution à l'aide de moyens de la technique d'enlèvement mécanique et de la technique de levage, est au moins exclue lorsqu'il existe le risque que lors du prélèvement mécanique à partir du stock de déchets, le comportement des substances nocives échappe à tout contrôle et qu'il apparaisse un risque. L'invention a pour but d'indiquer un procédé permettant d'éliminer de façon simple et sans danger des substances nocives d'un stock de déchets disposé dans une fosse de décharge. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide des étapes opératoires suivantes: a) on étaye la fosse à déchets en utilisant un ouvrage d'étanchéité, qui empêche la diffusion de fluides depuis le stock de déchets dans les formations géologiques entourant la fosse à déchets et/ou la nappe phréatique présente, b) dans le stock de déchets, on introduit un milieu dense, dont le poids spécifique est supérieur au poids spécifique des substances nocives à éliminer, et ce en une quantité qui amène les substances nocives à flotter, c) on collecte les substances nocives flottantes à la surface du stock de déchets, auquel cas, si cela s'avère nécessaire, on ramollit le stock de déchets en appliquant un lavage au moyen d'un fluide. Il est évident qu'on aplanit la surface du stock de déchets autant que cela est possible de sorte que les substances nocives flottantes parviennent au niveau de cette surface On peut alors les aspirer ou même les préle- ver mécaniquement et les évacuer, les neutraliser et les rendre inoffensives, d'une manière appropriée. Le principe physique, sur lequel est basée l'in- vention, est connu en soi dans le cadre du traitement du minerai conformément au procédé dit de séparation par chute/flottation Il s'agit de la séparation de mélanges de minerais L'idée de base de la séparation selon ce procédé réside dans les différences entre les poids spécifiques des différents constituants Le poids spécifique ou la densité du liquide de flottation ou du milieu dense est accru artificiellement par adjonction de matériaux denses broyés d'une manière extrêmement fine ou injectés à l'état liquide Les matériaux utilisés de préférence sont le ferrosilicium et la magnétite Mais on peut également travailler avec des suspensions de spaths pesants Le procédé de séparation par chute/flottation est indépendant de l'écoulement pour ce qui concerne le processus de séparation Le milieu lourd est guidé selon un circuit et la substance de poids spécifique élevée, qui coule, est séparée de la substance flottante de poids spécifique faible, dans ce qu'on appelle le circuit de séparation Les problèmes concernant l'élimination d'un stock, entreposé dans une fosse à déchets, de substances nocives nécessitant d'être éliminées n'a jusqu'alors pas été traitée moyennant l'utilisation de ces dispositions connues. Il est évident que dans le cadre de l'invention, il faut créer les conditions préalables pour la flottation, lorsqu'elles n'existent pas ou ne s'établissent pas d'elles-mêmes Les conditions préalables pour la flottation peuvent être aisément créées au moyen du ramollissement du stock de déchets ou au moyen du lavage par un fluide On peut effectuer ce ramollissement à l'aide de substances fluides ou gazeuses ou à l'état de vapeur Il est évident qu'on collecte le fluide sortant et qu'on l'introduit dans le circuit On sépare les constituants de déchets simultanément entraînés Par ailleurs, le procédé conforme à l'invention agit pour ainsi dire d'une manière statique: on remplit le bassin formé par l'ouvrage d'étanchéité, avec le milieu dense de manière que la flottation des substances nocives soit possible La flottation des substances nocives est obtenue sous l'effet de la poussée d'Archimède Les substances nocives amenées à flotter sont visibles et peuvent être retirées par précaution à l'aide des moyens auxiliaires de la technique d'entraînement et de la technique de levage moyennant une télécommande si cela est nécessaire Des substances nocives extrêmement lourdes s'accumulent pour ainsi dire dans le fond du bassin, d'o on peut également les prélever Si le stock de déchets contient de l'eau, cette dernière peut être extraite du stock de déchets au moyen du milieu dense Il est évident que l'on peut se passer de l'érection d'un ouvrage parti- culier d'étanchéité, lorsque la fosse à déchets peut fonc- tionner et être utilisée en tant qu'ouvrages d'étanchéité. De façon détaillée, il existe dans le cadre de l'invention plusieurs possibilités de variantes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention Selon une forme de mise en oeuvre préférée, on érige l'ouvrage d'étanchéité à la manière des mineurs avec au moins une section de service et au moins une taille qui s'étend à partir de cette section et s'élève en direction du jour (voir la demande de brevet allemand 40 18 822 Ai) Mais il est également possible de construire l'ouvrage d'étanchéité, à la manière des mineurs, avec au moins une section de service et au moins une grille de tube de drainage, qui s'étend à partir de cette section en direction du jour (on se référera aux demandes de brevets allemands 40 26 048 Ai, 40 36 103 Ai et 36 104 Ai) Il entre dans le cadre de l'invention de fabriquer l'ouvrage d'étanchéité avec les moyens auxiliaires de la technique de congélation également connue dans le fonçage de puits. Il faut insérer le milieu dense dans le stock de déchets Selon une forme de mise en oeuvre préférée de l'invention, on introduit sous pression le milieu dense à partir de la section de service, dans le stock de déchets. Mais il est également possible d'introduire le milieu dense à partir de la surface du stock de déchets ou à-partir d'un côté, dans ce stock de déchets Si des substances nocives, qui pourraient par exemple exploser dans le cas d'un choc, se trouvent dans le stock de déchets, on introduit naturel- lement le milieu dense sans lance ni d'autres objets, qui pourraient déclencher l'explosion des substances nocives lors de leur venue en contact avec de telles substances Ceci est également valable lorsque les substances nocives sont des formations, dans lesquelles sont présents des gaz ou des liquides classiques. Si le stock de déchets comporte des substances nocives qui possèdent des poids spécifiques qui différent à un degré important, on peut mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention en plusieurs étapes, pour ainsi dire de façon itérative, de sorte qu'on amène tout d'abord les substances nocives possédant le poids spécifique le plus faible à flotter, puis les substances nocives possédant un poids spécifique plus élevé A cet effet, selon l'invention on introduit dans le stock de déchets, un milieu dense, dont le poids spécifique est supérieur au poids spécifique des substances nocives à éliminer, et ce en une quantité qui amène les substances nocives à flotter, on collecte les substances nocives flottantes à la surface du stock de déchets. On répète ces étapes opératoires en deux ou plus de deux étapes, et ce avec des milieux denses, dont le poids spécifique augmente d'une étape à la suivante Ceci peut être obtenu aisément par réglage du milieu dense ou du liquide de flottation, auquel cas on peut se reporter à la technologie du procédé de chute/flottation lors du traitement du minerai. Dans la mesure o cela est nécessaire, on ramollit le stock de déchets avant l'introduction du milieu dense, en réalisant un lavage avec un fluide Ceci peut être également réalisé entre les différentes étapes du procédé conforme à l'invention lorsque ceci est mis en oeuvre d'une manière itérative de la façon décrite Un lavage avec un fluide peut être réalisé avec de l'eau sous pression Mais il est également possible d'exécuter le lavage avec un fluide en utilisant le milieu dense lui- même, auquel cas le ramollissement peut être également exécuté en même temps que l'introduction du milieu dense dans le stock de déchets Si on utilise le milieu dense pour le lavage avec un fluide, on le fait circuler de façon appropriée dans un circuit. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente, sous la forme d'une coupe verticale, une fosse à déchets dans laquelle est entreposé un stock de déchets; et la figure 2 représente, à plus grande échelle, la partie A de l'objet de la figure 1. Sur la figure 1, on reconnaît une fosse à déchets et un stock de déchets 1 entreposé dans cette fosse Pour ce qui concerne la fosse à déchets, il peut s'agir d'une fosse à sable, d'une fosse à kieselguhr ou analogue, exploitée On a indiqué que le stock de déchets 1 possède des substances nocives 2 nécessitant d'être éliminées Ces substances possèdent un poids spécifique différent On a aplani la surface 3 du stock de déchets 1 et ce à une profondeur qui autorise la formation d'une surface pour la flottation des substances nocives 2. Sur la figure 1, on voit tout d'abord que l'on a étayé la fosse à déchets à l'aide d'un ouvrage d'étanchéité 4, qui empêche la diffusion de fluides à partir du stock de déchets 1, dans les formations géologiques 5 entourant la fosse à déchets et/ou dans la nappe phréatique présente. Sur les figures 1 et 2, des flèches 6 indiquent que l'on a inséré, dans le stock de déchets, un milieu dense, dont le poids spécifique est supérieur au poids spécifique des substances nocives 2 à éliminer La quantité du milieu dense est réglée de manière à obtenir une f lottation de substances nocives 2 plus légères que le milieu dense Si cela s'avère nécessaire, on ramollit le stock de déchets au moyen du lavage à l'aide d'un fluide, comme cela a été décrit. Sur la figure 1, on voit que l'ouvrage d'étan- chéité 4 a été érigé, à la manière de mineurs, avec au moins une section de service 7 et au moins une taille 8 qui part de cette section en direction du jour Mais on peut également travailler avec une grille formée de tubes de drainage, qui s'étendent obliquement vers le haut à partir de la section de service 7 L'ouvrage d'étanchéité 4 est érigé en tout cas de manière à permettre une introduction du milieu dense en une quantité suffisante pour obtenir la flottation décrite On a indiqué sur la figure 1 une installation de grue 9 comportant des organes appropriés de préhension 10 et un engin de levage, avec lequel des substances nocives flottantes 2 peuvent être prélevées. S'il s'agit de substances nocives finement divisées ou en morceaux, qui flottent dans le milieu dense, elles peuvent également être évacuées par lavage a l'aide du milieu dense par l'intermédiaire d'un déversoir et être collectées en cet endroit. REVENDICATIONS 1 Procédé pour dépolluer un stock de déchets ( 1) entreposés dans une fosse à déchets et qui contient des substances nocives ( 2) qu'il faut éliminer, possédant des poids spécifiques différents, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison des caractéristiques suivantes: a) on étaye la fosse à déchets en utilisant un ouvrage d'étanchéité ( 4), qui empêche la diffusion de fluides depuis le stock de déchets dans les formations géologiques entourant la fosse à déchets et/ou la nappe phréatique présente, b) dans le stock de déchets ( 1), on introduit un milieu dense, dont le poids spécifique est supérieur au poids spécifique des substances nocives à éliminer ( 2), et ce en une quantité qui amène les substances nocives à flotter, c) on collecte les substances nocives flottantes à la surface du stock de déchets, auquel cas, si cela s'avère nécessaire, on ramollit le stock de déchets en appliquant un lavage à l'aide d'un fluide. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on érige l'ouvrage d'étanchéité ( 4) à la manière des mineurs avec au moins une section de service ( 7) et au moins une taille ( 8) qui s'étend à partir de cette section en direction du jour. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on érige l'ouvrage d'étanchéité ( 4), à la manière des mineurs, avec au moins une section de service ( 7) et au moins une grille de tubes de drainage, qui s'étend à partir de cette section en direction du jour. 4 Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on introduit sous pression le milieu dense, à partir de la section de service ( 7), dans le stock de déchets ( 1). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on insère le milieu dense dans le stock de déchets ( 1), à partir de la surface de ce dernier. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on répète les étapes opératoires b) et c) en deux étapes ou en plus de deux étapes, et ce avec des milieux denses, dont le poids spécifique augmente d'une étape à la suivante. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on ramollit le stock de déchets ( 1) avant d'introduire le milieu dense, en appliquant un lavage avec un fluide. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le lavage avec un fluide est exécuté avec de l'eau sous pression. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le lavage avec un fluide est réalisé avec le milieu dense. 10 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que lors du lavage avec le fluide, on fait circuler le milieu dense dans un circuit.