De : Services publics et Approvisionnement Canada
Le brassage des sols in situ (processus biologique) est une technologie d’assainissement utilisée pour le traitement des sols de surface (idéalement moins de 4 mètres de profondeur) impactés par des contaminants organiques. Cette technique s’applique au sol de la zone vadose principalement.
Le traitement consiste à faire un brassage périodique des sols contaminés afin de fournir aux sols les amendements nécessaires pour supporter et stimuler les processus de biodégradation des contaminants organiques. La volatilisation des contaminants peut survenir durant les opérations de brassage des sols, mais ce n’est pas le mécanisme d’assainissement ciblé et recherché.
Pour favoriser la biodégradation des contaminants, l’ajout d’amendements, d’engrais ou d’agents structurants afin de stimuler la croissance des microorganismes (nutriments), faciliter l’aération, l’ajustement du pH et/ou contrôler la teneur en eau du sol peut être nécessaire. Ces amendements sont généralement injectés dans le sol sous forme de boue liquide, mais peuvent aussi être mélangés au sol sous forme solide à l’aide de tarières qui servent aussi à homogénéiser le mélange sol/amendements.
Plusieurs variantes peuvent être appliquées à cette technologie telles que l’installation de puits d’injection d’air pour fournir un apport supplémentaire et constant aux microorganismes aérobies.
Le brassage des sols avec processus biologique in situ peut être combiné à d’autres technologies d’assainissement comme l’extraction de vapeur avec injection d’air (ambiant ou chaud), la solidification et la stabilisation, la réduction chimique (fer zérovalent) et/ou l’oxydation chimique.
Liens internet :
La mise en œuvre de cette technologie peut inclure :
L’entreposage sur le site peut inclure des carburants, des lubrifiants et autres matériaux de chantier requis pour l’opération de la machinerie et de l’équipement pour la mise en œuvre de la technologie.
Le brassage des sols s’effectue à l’aide de machinerie spécialisée pouvant nécessiter des conditions d’installations particulières.
Des amendements, dont la nature dépend du contaminant à traiter, peuvent aussi être entreposés sur le site. Si une technologie complémentaire est utilisée, des matériaux et de l’entreposage en lien avec cette technologie peuvent être laissés sur le site.
Lorsque la technologie comprend des systèmes de traitement des vapeurs et/ou des eaux ou que l’eau doit être accumulée dans des conteneurs étanches, les installations mobiles peuvent être entreposées sur le site.
Le brassage des sols (processus biologique) produit peu de résidus, et pas de rejet en général. Cependant, si le brassage des sols est combiné à une technologie complémentaire, des rejets pourraient être produits.
Un volume de sol excédentaire peut être généré en fonction de la masse et du volume des amendements ajoutés et des exigences finales en matière de pente et de compactage.
Il peut y avoir une émission d’effluent gazeux provenant de l’échappement de l’équipement ou d’une volatilisation des contaminants présent dans les sols. Les travailleurs qui se trouvent en présence d’odeurs ou de composés volatils doivent prendre des précautions pour prévenir les émanations de gaz, notamment en prévoyant un suivi des concentrations, en portant des équipements de protections individuels adéquats et/ou en réalisant les travaux de brassage des sols en période froide. Sur certains sites, l’assèchement des sols peut être nécessaire en fonction de la profondeur de mélange, de la conductivité hydraulique et de la nature et de l’étendue des contaminants et des réactifs/amendements. L’eau d’assèchement peut devoir être traitée avant son rejet à l’environnement ou accumulée dans des réservoirs et disposée hors site.
Remarques :
Selon les amendements utilisés et les technologies complémentaires, il peut être nécessaire de valider l’influence des produits sur plusieurs paramètres chimiques et physiques comme la conductivité hydraulique, le potentiel de lixiviation, la capacité portante, etc.
La technologie est particulièrement bien adaptée lorsque le site a une petite superficie et que les sols ciblés sont en surface et facilement atteignables. Le brassage est généralement employé pour des contaminants organiques dans des sols de faible perméabilité et où la bioremédiation in situ ne peut être appliquée. Afin que la technologie soit efficace, les conditions dans le sol doivent respecter les critères suivants :
Remarques:
Composés aromatiques monocycliques : la technique s’applique avec restrictions, car ils sont généralement volatilisés avant d’être biodégradés.
Les travaux de brassage des sols ont un impact possible sur les habitats fauniques et aquatiques ainsi que les organismes présents, notamment sur les espèces en péril. La documentation du rétablissement peut nécessiter un suivi à long terme du site.
Selon les contaminants, les amendements et la technologie complémentaire en place, il se peut que des suivis comme l’échantillonnage des sols soient requis afin d’évaluer l’efficacité du traitement, pour déterminer le besoin d’ajouter des amendements et pour s’assurer de l’efficacité d’un traitement complémentaire si applicable.
Le suivi à long terme des performances peut inclure un suivi de la qualité des eaux souterraines par l’installation de puits d’observation pour s’assurer de l’absence de lixiviation des contaminants en aval de la zone de traitement. Le suivi à long terme peut également inclure une évaluation de l’intégrité physique de la zone brassée, et le maintien de ses propriétés géotechniques dans le temps. L’intégrité de la zone de sol brassé peut également être validée par la surveillance à long terme des émissions gazeuses. De plus, le suivi à long terme peut nécessiter la réalisation d’essais de respirométrie périodiques pour mesurer l’évolution des taux de biodégradation in situ dans le temps.
Généralement, la biodégradation des contaminants organiques ne génère pas de produits secondaires ou de métabolites plus toxiques que le composé d’origine. Par exemple, les hydrocarbures pétroliers génèrent des produits inoffensifs pour l’environnement et la santé humaine tels que le dioxyde de carbone et l’eau.
Cependant, en fonction des conditions du site et des caractéristiques des contaminants, des produits de dégradation intermédiaires parfois plus dangereux peuvent se former. De plus, les processus de biodégradation des contaminants peuvent induire des changements dans les conditions géochimiques du milieu et augmenter la mobilité de certains paramètres chimiques.
À noter que le brassage des sols contaminés favorise la volatilisation des composés organiques volatils et semi-volatils.
De plus, si une technologie complémentaire est sélectionnée, des produits secondaires peuvent être générés.
La technique de brassage des sols (processus biologique) peut être combinée avec différentes techniques de traitement des sols in situ selon les particularités du terrain et de la contamination. Les techniques les plus souvent appliquées simultanément avec le brassage des sols sont :
Le temps nécessaire à l’assainissement d’un site par brassage des sols (processus biologique) est très variable et est fonction à la fois du contaminant, de sa concentration (et du taux d’abattement nécessaire), de la densité et de la nature de la population bactérienne indigène et des propriétés physico-chimiques du sol.
Une surveillance durant l’assainissement devrait être assurée après chaque brassage. Cela permettra l’évaluation de l’efficacité du brassage quant au respect des exigences et des objectifs du projet d’assainissement.
Le tableau ci-contre présente les voies d’exposition mineures et majeures potentielles pour la santé humaine.
Déclencheurs des voies d’exposition (étapes de l’assainissement)
Milieu de résidence ou de transport
Voies d’exposition du public (sur place et hors site)
Surveillance
Mesures d’atténuation selon le milieu de résidence ou de transport
Préparation du site
Empilement, chargement et déchargement des amendements
Brassage des sols
Poussières
Inhalation de poussières
Suivi des poussières
Vapeurs
Sols contaminés
Eau de surface
Eau souterraine
Animaux et plantes
Inhalation de vapeurs
Suivi de la qualité de l’air ambiant
Animaux et plantes (incluant les poissons, les mollusques et crustacés et la faune sauvage)
Consommation d’aliments traditionnels
Suivi de la qualité des eaux de surface
Suivi des tissus d’animaux et de plantes
Eau souterraine (migration/lixiviation des contaminants ou des amendements)
Ingestion d’eau potable
Suivi de la qualité des eaux souterraines
Eaux de surface
(Ruissellement des amendements)
Contact cutané
Ingestion accidentelle
Fiche rédigée par : Magalie Turgeon and Karine Drouin, M.Sc. National Research Council Canada.
Dernière mise à jour par : Frédérick de Oliveira, Frédéric Gagnon and Sylvain Hains. WSP Canada Inc.
Date de dernière mise à jour :31 mars 2024
