Brevet FR2797598A1 — publié le 20010223

La présente invention a pour objet un système de dépollution des terres chargées en hydrocarbures, en métaux lourds ou en polychlorobiphényle. Elle se rapporte à un procédé et à des installa tions destinées à décontaminer les sols ou les boues. Aujourd'hui, la dépollution des sols des boues est devenue un problème crucial dans les pays industrialisés en raison des nuisances croissantes créées par les nombreux rejets nocifs non contrôlés engendrés en particulier par les grandes installations de transformations pétrolières, métallurgiques ou autres. C'est la raison pour laquelle la mise en décharge sans dépollution préalable sera de plus en plus interdite dans le futur. Le polychlorobiphényle (PCB) est une molécule organochlorée entrant à 60 % dans la composition pyralène, liquide utilisé comme isolant dans les transforma teurs électriques d'ancienne génération. Ce produit, actuellement interdit, est un puissant contaminant chimique qui ne peut être détruit qu'à 1300 C dans des incinérateurs spéciaux, d'où la tentation de s'en débarrasser frauduleuse ment à moindre coût en le jetant sans le traiter. Signalons qu'il se trouve actuellement en France 36 millions de litres de pyralène à détruire ou à recycler. Les moyens de dépollution utilisés actuellement nécessitent souvent l'utilisation massive de solvants, en particulier pour la dépollution de sols contaminés par le PCB, ou de longs déplacements des terres à traiter entraî nant des coûts de transport très élevés, ce qui fait qu'il existe de nombreux "sites orphelins" qu'on a préféré abandonner, tant la réhabilitation était onéreuse avec les systèmes existants. Certains systèmes connus prévoient, pour ramollir les terres polluées par les hydrocarbures, l'emploi de solvants de préférence non polaire pendant une durée prolongée, ce qui amène à polluer d'abord pour atteindre un résultat concluant, et en plus une perte temps non négligeable. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, grâce à la mise en place d'un procédé pour décontaminer les sols ou boues reposant sur l'utilisation solutions activatrices à basse température non destructrices pour les sols en comparaison avec d'autres agents chimiques couramment employés par la profession. Ce procédé présente l'avantage de pouvoir etre utilisé à proximité de sites pollués sans aucune difficulté, car les installations fonctionnent en circuit fermé, les bandes de transport du produit pollué sont capotées, l'eau est recyclée en permanence et réutilisée, le volume de déchets est insignifiant une fois la depollution faite, et l'écosystème de la terre est préservé. Le système revendiqué, en raison de son coût d'exploitation réduit, est particulièrement intéressant pour les sites industriels contaminés, et permettra de dépolluer de nombreux "sites orphelins" actuellement abandonnés, ou d'éventuelles plages polluées lors de marée noire. Le procédé consiste à traiter les boues ou sols pollués en les mélangeant, après broyage, avec de l'eau et un porteur micronisé apte à adsorber à basse température les hydrocarbures et le polychlorobiphényle, ledit porteur étant ensuite séparé du mélange et mis en décharge ou régénéré lorsque le sol ne contient que des hydrocarbures, le mélange de terre et d'eau résultant subissant éventuellement un deuxième lavage avec une solution neutre activée se liant aux métaux lourds, et les transportant avec elle lors de ce re-lavage, l'eau de lavage étant ensuite séparée du polluant et restant en circuit fermé. Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention, la figure 1 représente un schéma d'une installation permettant d'appliquer le procédé revendiqué. Ce procédé consiste essentiellement effectuer un transfert des produits polluants de la terre contaminée vers un porteur spécifique. Le porteur est un adsorbant, constitue par exemple de déchets de l'industrie tels que polymères ou copolymeres, micronisés entre 500 et 900 microns, ou de l'extrusion de copolymères haute densité en billes de 3 mm qui sont éclatées par la suite, ce qui permet d'éviter une activation avant leur emploi. Le porteur ainsi obtenu pèse entre et 80 kg par m3. Grâce à la micronisation ou extrusion, on obtient une surface d'adsorption très importante qui permet, dans le cas de traitement de terres polluees par des hydrocarbures ou par le polychlorobiphényle (PCB), de ne procéder qu'à un seul lavage sans activer le porteur. Pour procéder à la dépollution des hydrocarbures, le sol à décontaminer, après pré-traitement dans un concasseur - broyeur 1, est acheminé, à l'aide d'un transporteur 2 à bande capotée, dans un mélangeur 3 où il est mis en contact, avec le porteur adsorbant. Après ajout de 5 à 10 % d'eau en volume le tout est brassé énergiquement. On obtient une masse homogène qui est déversée dans un bac de séparation 4, puis éventuellement dans un second bac de séparation 5 de façon à obtenir une récupération totale du porteur et des fines particules. On profite du fait que le porteur est hydrophobe et surnage sur l'eau, ce qui permet de séparer la terre du porteur chargé en polluant (transfert de pollution). Le porteur séparé des terres est envoyé dans un bac de réception 6, d'où il est transféré par pompage vers une centrifugeuse 7 ayant un effet G n suffisant pour provoquer cette séparation, et dans laquelle il passe par une phase physique de séparation du polluant, ce qui permet de le réutiliser pour de nombreux cycles. Les hydrocarbures sont dirigés vers un récipient de stockage 8 et le porteur récupéré envoyé dans un doseur 9 alimentant le mélangeur 3. Les hydrocarbures seront soit recyclés en raffinerie, soit utilisés comme adjuvants de combustion, par exemple dans les cimenteries. Lorsque le porteur est fatigué , il peut être utilisé en tant que composé pour revêtement de routes, dans les bitumes polymères, à raison de 1 à 2 % environ en poids. Ainsi, les déchets deviennent matière première, rien n'est perdu ou à mettre en décharge. A titre indicatif, pour une pollution par hydrocarbures de 200 000 à 300 000 ppm, on obtient un résultat final d'environ 500ppm par un premier lavage, ce résultat pouvant être amélioré par un deuxieme lavage et avec d'avantage de porteurs. Les composés organiques volatiles ("COV") sont également pris en compte dans le système l'installation de chargement est capotée et, après adsorption par le porteur, sont faits prisonniers dans la masse, ce qui représente une innovation importante par rapport tous les autres systèmes. La terre traitée sur place peut être remise en place directement, car le procédé permet également le traitement direct des parties dites "fines, ce qui permet de garantir un degré de propreté élevé tout en ayant préservé l'écosystème. Pour la dépollution successive d'hydrocarbures et de métaux lourds, le sol est repris après passage dans le ou bacs de séparation 4, 5 par un transporteur 10 qui le déverse dans un malaxeur 11 dans lequel est ajouté une solution écologique activante neutre se liant avec les métaux et permettant de laver les métaux du sol. Cette solution mélangée à l'eau représente environ 15 à 20 % du volume qui se trouve dans le malaxeur 11 de traitement. La terre est ensuite séparée de l'eau à l'aide d'un séparateur 12 comportant une bande filtrante reliée un réseau de vide ayant une longueur appropriée. Elle peut alors retourner à son emplacement originel, dépolluée selon les normes en vigueur, et l'eau, régénérée et débarrassée des métaux au moyen d'un système de traitement 13 de type connu. Ces métaux pouvant être recyclés et revalorisés ou dirigés vers une décharge appropriée. Le procédé permet de débarrasser les sols traités de 95 % des métaux tels que le cadmium, le zinc, le plomb le cuivre, etc. Dans le cas de sols pollués par le polychlorobiphényle (PCB) le traitement est identique à celui employé pour les hydrocarbures, à l'exception du porteur sera légèrement modifié, celui-ci n'étant pas régénéré mais étant directement envoyé vers une décharge prévue à cet effet ou dans un incinérateur spécial. Ce procédé évite l'emploi massif de solvants pour la dépollution de sols contaminés par le PCB. Le procédé de dépollution PCB tel que décrit divise le coût de traitement par 3 et garantit une dépollution de L'installation de la figure 1 est complétée par un réservoir d'eau 14 en circuit fermé relié au bac de séparation 4, ainsi que par un élément de stockage 15 de la solution active de lavage des métaux lourds, cet élément étant relié au malaxeur 11 et alimenté en eau par le système de traitement 13 lié à l'installation. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des procédés similaires permettant de traiter de tels taux de pollution à froid. REVENDICATIONS 1 . Procédé de dépollution des terres, destinée décontaminer les sols ou boues chargés en hydrocarbures, en métaux lourds ou en polychlorobiphényle (PCB), caractérisé en ce que les boues ou sols pollués à traiter sont mélangés, après broyage dans un concasseur - broyeur (1), avec de l'eau et un porteur micronisé, ou obtenu par l'extrusion de copolymères haute densité en billes de 3 mm éclatées par la suite, apte adsorber basse température les hydrocarbures et le polychlorobiphényle, ledit porteur étant ensuite séparé du mélange par décantation et mis en décharge, ou régénéré lorsque le sol contaminé ne contient pas de polychlorobiphényle. 2 . Procédé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le porteur est un adsorbant, constitué par exemple de déchets de l'industrie tels polymères ou copolymères, micronisés entre 500 et 900 microns ou extrudé en billes de 3 mm éclatées par la suite, de manière à éviter l'activation dudit porteur avant son emploi. 3 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que pour le traitement de sols pollués par des hydrocarbures et éventuellement des métaux lourds, le porteur adsorbant séparé des terres est transféré vers une centrifugeuse (7) ayant un effet G suffisant dans laquelle il passe par une phase physique de séparation du polluant, de façon à pouvoir le réutiliser pour de nouveaux cycles. 4 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les composés organiques volatiles sont pris en compte dans le système dépollution grâce une installation de chargement capotée, de façon à ce qu'ils soient adsorbés par le porteur et faits prisonniers dans la masse. 5 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes se caractérisant par le fait que lorsque les sols pollués contiennent des métaux lourds en plus des hydrocarbures, la terre, après séparation du porteur adsorbant, est envoyée vers un malaxeur (11) dans lequel est ajoutée une solution écologique activante neutre se liant avec les métaux et permettant de débarrasser la terre desdits métaux par lavage, cette solution étant mélangée à l'eau et représentant environ 15 à 20 % du volume qui se trouve dans le malaxeur (11) de traitement, la terre étant finalement séparée de l'eau à l'aide d'une bande filtrante reliée à un réseau de vide (12), régénérée et débarrassée des métaux qui pourront éventuellement être revalorisés. 6 . Procédé selon l'une quelconque, des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait que pour le traitement de sols pollués par du polychlorobiphényle (PCB), le porteur, après séparation avec la terre dépolluée est mis en décharge ou incinéré dans un incinérateur spécial. 7 . Installation de dépollution des terres, destinée à décontaminer les sols ou boues chargés en hydrocarbures, en métaux lourds ou en polychlorobiphényle (PCB) en appliquant le procédé selon les revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un concasseur-broyeur (1) de pré-traitement des terres polluées, relié à l'aide d'un transporteur (2) à bande capotée, à un mélangeur (3) où lesdites terres sont mélangées avec un adsorbant micronisé, ou extrudé en billes de 3 mm éclatées, et de l'eau avant d'être transférées dans un ou deux bacs de séparation (4, 5), un bac de réception (6) recevant le porteur séparé des terres, et une centrifugeuse (7) permettant ensuite de le séparer du polluant, un transporteur (10) acheminant les terres vers un malaxeur (11) apte à débarrasser celles-ci des métaux lourds par lavage, au moyen d'une solution aqueuse activante, un séparateur (12) comportant une bande filtrante sous vide permettant d'extraire ensuite l'eau des terres, ladite eau étant régénérée et débarrassée des métaux au moyen d'un système de traitement (13) de type connu.