Brevet FR2816855A1 — publié le 20020524

La présente invention a pour objet un procédé de régénération des sols pollués par des hydrocarbures à base de déchets provenant du recyclage des emballages expansés. A l'heure actuelle, les brevets décrivent de nombreux systèmes de dépollution des sols. Si on les classe par la nature du procédé utilisé, on distingue : - les procédés thermiques : Ce sont les procédés qui font appel à l'incinération, à la pyrolise. Ils présentent l'inconvénient majeur de produire des composés de combustion difficiles à piéger et qui sont néfastes à l'environnement. De plus ces procédés sont très consommateurs d'énergie. - les procédés par dépressions : Le sol à traiter est aéré et les hydrocarbures sont éliminés par dépression. Ces procédés ne sont applicables qu'aux hydrocarbures volatils et difficiles à mettre en oeuvre dans le cas de quantité importantes de terre à traiter. - les procédés par lavage : Les sols pollués sont traités par des lavages à l'eau avec ajout ou non de réactifs ou par des solvants. Ces procédés sont générateurs de COV (composés organiques volatils). -les procédés biologiques : Les terres polluées sont malaxées avec des microorganismes qui consomment la matière organique. Ces techniques sont très longues à mettre en oeuvre et pas du tout adaptées aux fortes concentrations. L'invention a pour but de pallier à ces inconvénients. Nous avons conçu un procédé de régénération des sols (terres ou sables) - qui s'applique à toute catégorie d'hydrocarbures, des plus volatils (essences) aux plus lourds (fuel lourds, résidus) et même cireux. - qui est un traitement à froid, (pas d'émission de COV) qui est soucieux de ne pas créer de résidus et pour cela utilise les déchets d'emballages expansés et contrôle ses effluents aqueux. qui a des coûts d'exploitation très bas car le consommable provient du recyclage des déchets Le procédé consiste à mettre en présence les terres ou sables pollués avec une phase réceptrice constituée de déchets d'emballages expansés ayant subis un traitement leur conférant des propriétés extractives vis à vis des hydrocarbures. On procède ensuite à la séparation du mélange en deux phases : la phase réceptrice de l'hydrocarbure et la phase contenant les terres ou sables nettoyés. La dernière étape du procédé consiste à régénérer la phase réceptrice. Le comportement de la phase réceptrice est déterminant pour le brevet. En effet celle ci est constituée de matériaux de récupération prélevés dans les déchetteries tels que les emballages à base de déchets d'emballages expansés. Cette invention est aussi un débouché pour le recyclage de ces matériaux très légers et volumineux qui gênent le tri sélectif. Ces déchets d'emballages sont constitués de matériaux inertes leur conférant une très faible réactivité chimique mais un traitement adapté permet de dynamiser celle ci. Il consiste à découper les déchets en bandes de 100 mm et ensuite de les râper grâce à un appareil industriel à disque horizontal pour former des copeaux de 0.8 à 4 mm de diamètre. Ce traitement a comme conséquence de former des sites actifs d'accrochage, au sein du matériau, constituant le déchet d'emballage expansé. Ces copeaux sont ensuite dirigés vers une unité de nébulisation où ils sont traités par un mélange formulé à partir de polyols et d'alcools alimentaires. On crée ainsi à la surface des copeaux un film qui est un site privilégié d'extraction des hydrocarbures. Une opération de préparation du sol peut s'avérer indispensable ; elle peut consister à le fluidifier si celui ci est pollué par des hydrocarbures lourds très visqueux. La fluidification est obtenue par ajout d'un hydrocarbure liquide dont les spécifications doivent tenir compte de la Recommandation Européenne de Mars 1999 sur la diminution des COV et du point éclair. En présence de terres très argileuses, le prétraitement consiste à réduire la plasticité en rajoutant un amendement approprié. De plus, pour éliminer les déchets les plus importants (Bois, ferraille, pierres....) une opération de criblage sera effectuée en amont, suivie du concassage des pierres jusqu'à une granulométrie de 4 mm à 6mm. La phase réceptrice peut être recyclée une centaine de fois et ensuite revalorisée à raison de 15 % de la masse dans les revêtements bitumeux routiers. Cette opération permet de réduire considérablement les nuisances sonores dues à la circulation routière. (Plus de 70% du niveau initial). Des analyses ont montré que le traitement ne modifie nullement la nature des hydrocarbures récupérés. Ceux ci sont revalorisables en raffinerie. La plus grande partie de l'eau du procédé est recyclée, seul un très faible débit est envoyé au réseau d'effluent à raison de 30 litres par tonne de terre traitée. Ce réglage permet d'éviter la concentration des sels d'halogénures au sein du procédé et de maintenir la DCO à un niveau compatible avec son rejet. Des bilans effectués sur des sables ou terres polluées garantissent que le procédé est capable de restituer des terres ou sables nettoyés avec une teneur en hydrocarbures inférieure à 200 ppm poids. Au vu de la qualité de ce résultat, les terres ou sables peuvent être restitués directement sur leur lieu de prélèvement et non recyclés comme déchet inerte pour l'empierrage ou le ballastage. L'application industrielle de la présente invention est décrite dans les paragraphes suivant et à l'aide de la figure 1. Elle montre une installation qui est utilisée sur les sites pollués même car elle est facilement démontable et transportable. La première opération consiste à faire un criblage des terres et de les entreposer sur l'aire de stockage (1). Elles sont ensuite introduites dans le broyeur (2) et acheminées par la vis sans fin (3) à l'intérieur du malaxeur (4) à socs de charrue d'une capacité de 6 M3. On peut alors ajouter les copeaux nébulisés contenus dans le silo (6) provenant du recyclage du procédé au niveau de la ligne de retour (15) et ayant subi une nébulisation dans l'unité (17). Le mélange utilisé pour la nébulisation est pompé dans le bac (5). Une variante du procédé consiste à effectuer la nébulisation des copeaux au sein même du malaxeur par introduction d'une séquence appropriée dans le traitement. Dans ce cas, l'existence d'une unité de nébulisation distincte (17), n'est pas utile. Le mélange ainsi obtenu est coulé dans le bac de séparation (7) à niveau constant et muni de socs de charrue pour optimiser la séparation et transporter les sols décantés vers la vis d'extraction. A ce niveau, s'effectue la séparation des copeaux surnageant, insubmersibles, recouverts d'hydrocarbures, et du sable propre qui est décanté dans le fond du bac. Le tapis à godets (8) permet d'évacuer les copeaux surnageant à la surface du bac. Le silo (9) réceptionne les copeaux chargés en hydrocarbures, une vis sans fin assure la distribution de ceux-ci vers les essoreuses (10) dites"paniers à salade". A la sortie des essoreuses les hydrocarbures sont stockés dans le bac (13). La vis sans fin (11) permet d'évacuer les sables ou terres propres qui sont recueillis dans le bac de réception (12). L'eau récupérée dans le bac (14) est recyclée dans le bac de séparation par une ligne de retour (16). Sur cette ligne, la vanne (19) règle le débit de sortie vers le réseau d'effluent aqueux, la vanne d'entrée (18) compense les pertes dues au soutirage humide des sables ou terres et à la sortie vers l'effluent aqueux. Un boîtier de commande électrique antidéflagrant (20) permet d'effectuer la mise en route et l'arrêt des différentes unités de l'installation. REVENDICATIONS 1. Procédé de régénération des sols pollués par les hydrocarbures à base de déchets d'emballages expansés caractérisé par les étapes suivantes : - préparation de copeaux dynamisés par râpage de déchets d'emballages expansés. - nébulisation des copeaux par un mélange de polyols et d'alcools alimentaires. - mise en contact des sols pollués avec les copeaux ainsi préparés par malaxage. - séparation des copeaux chargés d'hydrocarbures des sables nettoyés dans un bac à socs de charrue contenant de l'eau. - régénération des copeaux et obtention d'hydrocarbures revalorisables par essorage 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par son large domaine d'application pour les hydrocarbures : des plus volatils (essences) aux plus lourds (fuels lourds, résidus) et cireux. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par la température de traitement : à froid, pour éviter les COV. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa mise en oeuvre ne provoque pas la formation de résidus. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les hydrocarbures obtenus après traitement, sont revalorisables en raffinerie. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sols obtenus après traitement sont restitués directement sur leur lieu de prélèvement et non recyclés comme déchets inertes pour l'empierrage ou le ballastage 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la phase réceptrice peut être recyclée une centaine de fois et ensuite revalorisée à raison de 15 % de la masse dans les revêtements routiers pour réduire les nuisances sonores.