Fiche descriptive : Excavation et traitement

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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Description

Note générale :

Cette fiche présente principalement la partie excavation de la technologie. Les solutions de traitement à la suite de l’excavation sont détaillées dans les fiches respectives associées à un type de traitement spécifique. Les traitements spécifiques possibles à la suite de l’excavation sont listés à la section sur les traitements secondaires de cette présente fiche.

L’excavation et le traitement impliquent que les sols contaminés sont d’abord excavés puis transportés vers des installations de traitement (sur site ou hors site) et/ou d’élimination autorisés. Parfois, un prétraitement sera nécessaire pour la disposition hors site afin de respecter les critères d’élimination.

Après traitement, les sols pourront être disposés ou réutilisés comme matériel de remblai et/ou comme matériel de recouvrement.

Liens Internet :

Mise en œuvre de la technologie

L’excavation et le traitement des sols peuvent inclure :

  • la mobilisation, l’accès au site et la mise en place d’installations temporaires;
  • l’excavation des sols, incluant les mesures de soutènement et/ou l’assèchement des excavations au besoin;
  • des systèmes de traitement des eaux d’exhaure au besoin;
  • des systèmes de récupération et traitement des vapeurs et d’effluents gazeux au besoin;
  • l’entreposage temporaire des sols en pile sur le site ou le chargement immédiat pour le transport;
  • le transport par camion vers l’aire de traitement sur site ou vers le lieu d’élimination ou de traitement hors site;
  • le remblayage du secteur excavé à l’aide de sols provenant d’un banc d’emprunt et/ou des sols traités;
  • la remise en état du site (nivellement, pavage, végétalisation, etc.).

Matériaux et entreposage

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 du procédé.

Des piles temporaires de matériaux contaminés peuvent être entreposées sur le site, en attente de leur caractérisation, de leur traitement sur site ou de leur expédition hors site. Elles sont habituellement recouvertes pour limiter l’infiltration d’eau et l’émission de poussières. Il peut être nécessaire d’installer des membranes imperméables sous les piles de sols entreposés.

Si du pompage d’eau est requis pendant l’excavation, des réservoirs peuvent également être présents sur le site, tout comme une unité de traitement temporaire.

Résidus et rejets

Cette technologie implique généralement l’excavation de tous les sols contaminés. Ainsi, il y a peu ou aucun résidu.

Des poussières, provenant notamment des excavations, des aires de traitement de sols ou des sols répandus au sol par les équipements, peuvent être émises lors des travaux. L’eau souterraine contaminée est soit entreposée dans des réservoirs pour être transportée et traitée hors site ou traitée sur place pour être ensuite rejetée dans l’égout sanitaire municipal, le réseau d’eaux pluviales local ou dans des zones d’infiltration.

Il peut y avoir une émission d’effluent gazeux provenant de l’échappement de l’équipement ou d’une volatilisation des contaminants provenant des parois fraiches d’excavation ou des piles temporaires. 

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses physiques

  • La teneur en eau du sol
  • L'analyse granulométrique

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Sans objet.

Autre information recommandée pour une caractérisation détaillée

Phase II

  • La profondeur et l'étendue de la contamination
  • La présence de récepteurs potentiels
  • La présence d’infrastructures de surface et souterraines 
  • La caractérisation et la délimitation de l’étendue de la contamination

Phase III

  • Le volume de sol à traiter
  • La connaissance détaillée de la géologie et de l'hydrogéologie incluant :
    • la direction d'écoulement des eaux souterraines
    • la conductivité hydraulique
    • les fluctuations saisonnières
    • le gradient hydraulique
  • Des essais hydrauliques pour évaluation des débits d’exhaure, si nécessaire
  • L’évaluation de la qualité de l’eau de rejet (si pompage nécessaire)
  • La détermination des voies préférentielles de migration des contaminants si les sols sont réutilisés sur le site

Remarques :

La concentration des contaminants présents dans les phases dissoutes et libres est pertinente lors d’excavations dans la zone saturée en présence d’eau à gérer par pompage.

Applications

Tous les types de sols peuvent être excavés. Dans le cas des sols en zone saturée (situés sous le niveau de la nappe phréatique), il est aussi possible de les excaver, mais une gestion de l’eau devra être mise en place.

Applications aux sites en milieu nordique

  • La technologie est possible en milieu nordique, cependant, les sites éloignés nécessitent une mobilisation plus importante, ce qui entraîne des coûts de surveillance sur place plus élevés. De plus, la disponibilité des équipements est limitée et les fenêtres de travail sont relativement courtes.
  • Le transport par camion des matériaux contaminés vers des sites de traitement hors site ou le transport par camion des matériaux traités pour leur réutilisation hors site est souvent très coûteux ou impossible en régions éloignées et en milieux nordiques. Le transport par train ou par barge/navire peut être réalisable, mais n’est pas toujours viable économiquement.
  • À cause du pergélisol, seuls les sols situés à une faible profondeur sont propices à être excavés.
  • En raison des difficultés à obtenir des résultats d’analyse en temps opportun, il peut être nécessaire de procéder au dépistage sur le terrain, de planifier des interventions progressives et/ou de mettre en place une approche de gestion des risques.
  • Lors d’un traitement ex situ sur place, le froid extrême peut nuire, par exemple, à la biodégradation et à la volatilisation. Les systèmes de traitement en milieux nordiques requièrent une conception appropriée au climat, incluant une considération pour les changements saisonniers ainsi que pour les longues périodes sans intervention humaine, ravitaillement en carburant, etc. 

Type de traitement

Type de traitement
Type de traitementS’applique ou Ne s’applique pas
In situ
Ne s’applique pas
Ex situ
S’applique
Biologique
Ne s’applique pas
Chimique
Ne s’applique pas
Contamination dissoute
Ne s’applique pas
Contamination résiduelle
S’applique
Contrôle
Ne s’applique pas
Phase libre
S’applique
Physique
S’applique
Résorption
S’applique
Thermique
Ne s’applique pas

État de la technologie

État de la technologie
État de la technologieExiste ou N'existe pas
Démonstration
Existe
Commercialisation
Existe

Contaminants ciblés

Contaminants ciblés
Contaminants ciblésS'applique, Ne s'applique pas ou Avec restrictions
Biphényles polychlorés
S'applique
Chlorobenzène
S'applique
Composés inorganiques non métalliques
S'applique
Composés phénoliques
S'applique
Explosifs
S'applique
Hydrocarbures aliphatiques chlorés
S'applique
Hydrocarbures aromatiques monocycliques
S'applique
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
S'applique
Hydrocarbures pétroliers
S'applique
Métaux
S'applique
Pesticides
S'applique

Durée du traitement

Durée du traitement
Durée du traitementS’applique ou Ne s’applique pas
Moins de 1 an
S’applique
1 à 3 ans
Ne s’applique pas
3 à 5 ans
Ne s’applique pas
Plus de 5 ans
Ne s’applique pas

Considérations à long terme (à la suite des travaux d'assainissement)

Si tous les sols contaminés ont été excavés, il y aura peu ou pas de considérations à long terme.

Remarque :

Des remblais mal conçus et mal compactés (mauvais choix de matériaux, placés lorsque gelés, non compactés, etc.) peuvent créer des problèmes de stabilité géotechnique ou de tassement différentiel à long terme.

Produits secondaires ou métabolites

Aucun produit secondaire ou métabolite n’est généré par l’excavation des sols. De tels produits peuvent être générés par la technologie de traitement sélectionnée pour faire suite à l’excavation.

Limitations et effets indésirables de la technologie

  • L’excavation ne traite pas les sols, il s’agit d’une phase préliminaire au traitement.

Cette technologie est limitée et peut être plus coûteuse si les sols à excaver sont localisés en profondeur et/ou sous le niveau de la nappe phréatique; ces conditions peuvent également nécessiter la mise en place de mesures de contrôle, comme le soutènement et le pompage.

  • Il peut y avoir une émission de poussières ou la volatilisation de certains contaminants lors de la manipulation des sols.
  • L’excavation et le transport des sols contaminés peuvent entraîner des perturbations sociales à la population et des perturbations physiques (effondrements, affaissement, etc.).
  • L’excavation des sols se trouvant dans la zone saturée peut causer des changements à l’hydrologie et l’hydrogéologie du site.
  • Les perturbations physiques causées par les travaux d’excavation peuvent être importantes : des effondrements, des affaissements et les dommages associés aux structures environnantes sont possibles si les travaux de géotechnique ou de génie civil sont inadéquats. De vastes travaux d’excavation sous la nappe phréatique requièrent généralement l’installation de murs étanches ou des travaux de pompage importants, ce qui a pour effet de modifier les circuits d’écoulement locaux.

Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • Assèchement des sols
  • Tamisage et ségrégation des sols
  • Lavage des sols
  • Séparation magnétique ou densimétrique des particules de sols

Traitements secondaires requis

Selon le type de contaminants présents dans les sols, une multitude de traitements secondaires peut être utilisée pour la décontamination des sols excavés. Ces technologies sont appelées « traitements ex situ » et plusieurs d’entre elles ont été traitées dans les fiches technologiques suivantes :

Traitements biologiques

  • Bioréacteur
  • Biopile
  • Étangs épurateurs
  • Épandage contrôlé (landfarming)
  • Atténuation naturelle contrôlée

Traitements chimiques

  • Oxydation chimique
  • Lavage des sols
  • Brassage des sols et traitement chimique

Traitements physiques

  • Adsorption
  • Séparation physique
  • Solidification/stabilisation

Traitements thermiques

  • Désorption thermique
  • Décontamination à l’aide de gaz chauds
  • Pyrolyse
  • Vitrification
  • Incinération

Exemples d'application

Performance

L’excavation est une méthode efficace pour l’enlèvement des sols contaminés. La performance de cette technologie dépend toutefois du traitement effectué sur les sols par la suite.

Mesures pour améliorer la durabilité de la technologie et/ou favoriser l’assainissement écologique

  • Optimalisation du procédé pour réduire les déchets et les produits consommables.
  • Évaluation de la réutilisation sur le site des matériaux traités comme matériaux de construction ou de remblai, afin de réduire leur transport et élimination hors site.
  • Réutilisation des sources de matériaux de remblayage disponibles sur place ou à proximité du site ou réutilisation des matériaux excavés et traités sur place.
  • Mise en place de mesures d’atténuation afin de minimiser les impacts possibles causés par l’émission de poussières, l’érosion des sols et les eaux de ruissellement non contrôlées.
  • Préférence pour des options de traitement sur place ou à proximité du site contrairement aux centres d’élimination/traitement impliquant de longues distances.
  • Diminution de la consommation de carburant (et utilisation de l’énergie renouvelable, lorsque disponible) pour les véhicules et la machinerie lourde.
  • Utilisation de l’approche TRIAD pour la planification et l’exécution des étapes de caractérisation du site pour optimiser les efforts en caractérisation et réduire l’empreinte écologique de ces travaux.

Impacts potentiels de l'application de la technologie sur la santé humaine

Non disponible pour cette fiche

Références

Auteur et mise à jour

Fiche rédigée par : Martin Désilets, B.Sc., Conseil national de recherches

Mise à jour par : Martin Désilets, B.Sc., Conseil national de recherches

Date de mise à jour : 1 mars 2008

Dernière mise à jour par : Nathalie Arel ing., M.Sc., Frédéric Gagnon CPI., Sylvain Hains ing., M.Sc., Golder Associés Ltée

Date de mise à jour : 25 mars 2022

Version :
1.2.5