soutenance de these : amin laafar

soutenance de thèse intitulée
"Etude de la dépollution des sols par extraction multiphasique (MPE) sur Pilote 2D"

le mercredi 15 Juin 2022 à 9h30
sur le campus de la Doua (amphithéâtre Claude Chappe)

Les activités anthropiques telles que les industries chimiques et pétrochimiques, l'extraction et le traitement des ressources naturelles, le transport et le stockage de carburants et de substances chimiques, ont contribué au cours des dernières décennies à la contamination des sols et des sous-sols. Les rejets d’hydrocarbures pétroliers génèrent localement la formation de liquides en phase non aqueuse (PLNA). En France, les hydrocarbures (toutes catégories confondues) représentent environ 70% des contaminations des sols et des nappes phréatiques.
Les phases liquides non aqueuses légères (PLNAL) ne se mélangent pas avec les eaux souterraines mais forment une lentille au-dessus de l'eau. Cette situation nécessite le recours à des techniques de réhabilitation in situ pour restaurer les sites (sol et eau) et limiter le risque de dispersion dans les nappes phréatiques. L’Extraction MultiPhase (MPE) est un procédé générique qui s'applique aux situations de pollution des sols et des eaux souterraines par les PLNAL. La MPE est une technique de remédiation physique in situ qui extrait simultanément la phase gazeuse (air et matières organiques volatiles), l'eau (phase organique dissoute) et la PLNA. L'ADEME (Agence de la transition écologique) a estimé que la technique était utilisée en France pour traiter 13 % des eaux souterraines contaminées en 2012. Afin d’inciter à une utilisation plus importante des procédés in-situ telle que la MPE, une meilleure connaissance et optimisation du procédé est nécessaire. Une des étapes importantes dans ce sens est l’étude en laboratoire. Pour simuler la MPE, un pilote 2D à l’échelle laboratoire a été conçu. Un système d'extraction avec changement de vannes a été utilisé pour simuler la variation de la profondeur du puits d'extraction utilisée sur le terrain. Les phases gazeuse et liquide extraites ont été analysées en fonction du temps, et l'extraction du polluant par MPE a été observée et quantifiée. Les expérimentations ont été réalisées sur un milieu poreux modèle, constitué de sable et choisi pour obtenir la perméabilité adéquate pour la MPE. L'étude hydrodynamique montre la cinétique d'assèchement du sol par le procédé appliqué. Un demi-cône de dépression a été observé. Les résultats d'extraction des polluants ont montré que chaque augmentation de la dépression générait une augmentation de la concentration extraite en phase gazeuse.
L'abaissement du niveau du puits d'extraction pendant la MPE a permis de récupérer plus de contaminants dans la phase liquide. L’extraction dynamique, en suivant la phase organique, permet une extraction plus efficace des phases liquides (en volume et en concentration), néanmoins le rendement demeure très faible par rapport à un protocole d’extraction ciblé. La hausse de concentration en polluant (multipliée par 10) augmente significativement le temps de traitement (environ 2,5 fois supérieur) à volume équivalent de polluant. Enfin, dans le cas du n-décane, l’efficacité de la MPE est avérée et vérifiée. Toutefois on note que la quasi-totalité du contaminant est extraite en phase gaz. L’impact de barrières imperméables a aussi été étudié en utilisant de l’argile kaolin. En milieu hétérogène, en présence de barrière argileuse, les temps d’extraction de la MPE sont nettement plus importants, les barrières imperméables réduisant la volatilisation du polluant et les teneurs extraites, que ce soit en zone sèche ou en zone capillaire