Canadian Patents Database / Patent 2630894 Summary

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(12) Patent Application: (11) CA 2630894
(54) English Title: METHOD FOR REMOVING AN INORGANIC CONTAMINANT FROM SOILS USING PHYSICO-CHEMICAL WASHING
(54) French Title: METHODE POUR DECONTAMINER DES SOLS D'UN CONTAMINANT INORGANIQUE PAR LAVAGE PHYSICO-CHIMIQUE
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B09C 1/02 (2006.01)
  • B09C 1/08 (2006.01)
(72) Inventors :
  • LAMOTHE, MARIE-JOSEE (Canada)
  • GAUTHIER, CLAUDE (Canada)
  • BERGERON, MARC-ANDRE (Canada)
  • DUBE, KATHLEEN (Canada)
(73) Owners :
  • LAMOTHE, MARIE-JOSEE (Canada)
  • GAUTHIER, CLAUDE (Canada)
  • BERGERON, MARC-ANDRE (Canada)
  • DUBE, KATHLEEN (Canada)
(71) Applicants :
  • NORTHEX ENVIRONNEMENT (Canada)
(74) Agent: BCF LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(22) Filed Date: 2008-05-02
(41) Open to Public Inspection: 2009-11-02
(30) Availability of licence: N/A
(30) Language of filing: French

French Abstract



Il est présenté une méthode pour décontaminer des sols d'un
contaminant inorganique, la méthode comprenant : cribler les sols contaminés
afin d'obtenir des fractions grossiéres et des fractions fines; tamiser les
sols
criblés afin d'en retenir les fractions grossières et, concurremment, laver
les
sols criblés avec un liquide de lavage afin d'obtenir un premier effluent
comprenant le liquide de lavage et les fractions fines s'écoulant du tamis, où
les
fractions fines s'écoulant du tamis comprennent des fines et de particules de
dimension supérieure à celle des fines; soumettre le premier effluent à une
extraction des particules de dimension supérieure à celle des fines et ainsi
obtenir un second effluent: produire une floculation du second effluent et en
extraire les flocs afin d'obtenir un troisième effluent; et produire une
précipitation du troisième effluent et en extraire le précipité afin d'obtenir
un
quatrième effluent; par lequel le contaminant inorganique est concentré dans
les flocs et le précipité extraits respectivement des second et troisième
effluents.


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TITRE DE L'INVENTION

MÉTHODE POUR DÉCONTAMINER DES SOLS D'UN
CONTAMINANT INORGANIQUE PAR LAVAGE PHYSICO-CHIMIQUE
DOMAINE DE L'INVENTION

j0001] La présente invention concerne une méthode pour
décontarniner des sols d'un contaminant inorganique par lavage
physico-chimique. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte
généralement à une méthode permettant de concentrer le contaminant
inorganique dans des fines afin de l'y extraire.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

[0002] Le but des techniques de décontamination des sols par
traitement physico-chimique est d'y abaisser la concentration d'un contaminant
à un niveau acceptable, par exemple pour des raisons de santé humaine, de
santé animale, ou pour des raisons environnementales. Les techniques de
décontamination par traitement physico-chimique jouissent d'un essor en ce
moment étant donné les coûts économiques résultant de dépassements de
concentrations de contaminants au-delà de normes acceptables ou permises;
ceci est particulièrement vrai dans les pays du nord de l'Europe.

[0003] Un contaminant présent dans des sols peut être de type
organique. inorganique ou mixte, i.e. organique/inorganique. Les contaminants
inorganiques sont caractérisés par une petite taille. C'est le cas des
contaminants métalliques, appelés aussi métaux lourds ou élément-traces
métalliques , que l'on retrouve sous forme de particules dont le diamètre
n'excède généralement pas 100 pm. Le mercure, le plomb, le cadmium et le
chrome sont quelques exemples de contaminants métalliques.


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SOMMAIRE DE L'INVENTION

10004] Selon la présente inven,,on. une méthode et un système pour
décontaminer des sols d'un contaminani inorganique sont présentés.

[0005] Plus particulièrement, selon la présente invention, il est
présentée une méthode pour décontaminer des sols d'un contaminani
inorganique, la méthode comprenant cribler les sols contaminés afin d'obtenir
des fractions grossières et des fractions fines; tamiser les sols criblés afin
d'en
retenir les fractions grossières et, concurremment, laver les sols cribiés
avec un
liquide de lavage afin d'obtenir un premier effluent comprenant le liquide de
lavage et les fractions fines s'écoulant du tamis, où les fractions fines
sécoulant
du tamis comprennent des fines et des particules de dimension supérieure à
celle des fines: soumettre le premier effluent à une extraction des particules
de
dimension supérieure à celle des fines et ainsi obtenir un second effluent
produire une floculation du second effluent et en extraire les flocs afin
d'obtenir
un troisième effluent; et produire une précipitation du troisième effluent et
en
extraire le précipité afin d'obtenir un quatrième effluent; par lequet le
contaminant inorganique est concentrè clans les flocs et le précipité extrait
respec6vement des second et troisième effluents.

[0006] Ce qui précède, ainsi que d'autres objets, avantages et
particularités de la présente invention deviendront évidentes à la lecture de
la
description non restrictive d'une réalisation, fournie afin d'illustrer la
présente
invention, et donnée à titre d'exemple seuiement, en référence avec les
dessins
ci-joints.

BREVE PRÉSENTATION DES DESSINS
[0007] Dans les dessins ci-annexés:


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[0008] la Figure 1 est un diagramme schématique illustrant une
réalisation d'une méthode pour décontaminer des sols d'un contaminant
inorganique selon la présente invention:

[0009] la Figure 2 est une représentation schématique d'une usine de
décontamination selon la méthode illustrée à la Figure 1;

[0010] la Figure 3 est un diagramme schématique illustrant des flux
d'écoulement selon la méthode illustrée à la Figure 1;

[0011] la Figure 4 est un diagramnie schématique illustrant des flux
d'écoulement d'eaux résiduaires;

[0012] la Figure 5 est une vue en élévation frontale d'une aire de
lavage et tamisage de l'usine de décontamination;

[0013] la Figure 6 est une vue en plan de dessus de l'aire de lavage
et tamisage; et

[0014] la Figure 7 est une vue en élévation frontale d'une benne de
réception en combinaison avec l'aire de lavage et tamisage.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION

[0015] La méthode faisant l'objet de la présente invention peut être
utilisée en général pour décontaminer des sois contenant des contaminants
inorganiques On donne ici au terme contaminant inorganique un sens
large, c'est-à-dire que le contaminant inorganique peut comprendre plus d'un
élément. composé ou substance inorganique Par exemple. ce peut être une
combinaison de mercure et de cadmium. Les sols à décontaminer peuvent


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contenir, par exemple, des cailloux, du gravier, du sable, du silt ou de
l'argile,
selon des proportions qui peuvent varrées, et leur pH se situe généralement
dans un intervalle d'environ 6,0 à 8,0. La méthode permet de concentrer les
contaminants inorganiques dans des fines des sols à décontaminer, lesquelles
fines ont une dimension d'environ 100 pm ou moins.

[0016] Dans le présent mémoire descriptif, le terme effiuent
réfère à un liquide issu d'une étape ou d'une sous-étape de traitement.

[0017] Une méthode 100 pour décontaminer des sols d'un
contaminant inorganique sera maintenant décrite, selon une réalisation non
restrictive fournie à des fins d'illustration et qui concerne un contaminant
inorganique de type métallique, c.-à-d. un contaminant métallique. Cependant,
il
est entendu qu'il est à la portée des personnes versées dans l'art d'appliquer
cette méthode à des contaminants inorganiques autres que ceux de nature
métallique.

[0018] La méthode 100 va maintenant être décrite de façon
générale, en référence à la Figure 1.

[0019] La première étape de la méthode 100 est une étape de
criblage et pré-tamisage 102 des sols Les sois à être décontaminés sont
chargés dans un godet comprenant plusieurs couteaux dont la fonction est
d'effectuer un criblage des sols contaminés, en les tranchant, afin de les
homogénéiser et d'en fragmenter les morceaux grossiers, tels des pierres et
des débris. Il en résulte des composantes de dimension supérieures à'/" et
des composantes de dimension égale ou inférieure à'/-0", c.-à-d. les
composantes 0-'/~". Les couteaux du godet sont configurés de façon à y retenir
les composantes de dimension supérieures à 3/4" alors que les composantes


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0 3/4" passent au travers du pré-tamisage qu'effectuent les couteaux et sont
évacuées du godet pour être acheminés à une usine de traitement.

[0020] Suit à l'étape de lavage et tamisage 104, laquelle comprend
un lavage et tamisage simultanés. Les composantes 0-'/4" sont soumises à un
liquide de lavage afin de les laver du contaminant et à concentrer le
contaminant dans des, fractions fines, c.-à-d. les fractions de dimension
d'environ 1,25 mm ou moins, alors que des fractions grossières, c.-à-d. celles
de plus de 1,25 mm, sont retenues par le biais du tamisage. Le liquide de
lavage peut être, par exemple, de leau, de l'eau chaude, une solution
contenant des détergents ou encore d'autres réactifs. Suite au lavage et au
tamisage. on obtient d'une part des fractions grossières généralement lavées
du contaminant métallique et, d'autre part, le liquide de lavage contenant les
fractions fines ainsi que la partie du contaminant métal6que contenue dans les
fractions fines. Le liquide de lavage est recueilli afin d'être acheminé vers
un
système de filtration et cyclonage pour y subir une étape de séparation par
filtration et cyclonage 106. L'étape de tamisage et lavage 104 peut être
répétée
plusieurs fois, afin d'augmenter la concentration du contaminant métallique
dans les fractions fines dans le liquide de lavage résultant du lavage.

[0021] Lors de l'étape de séparation par cyclonage 106, des
hydrocyclones sont utilisés afin de décanter le liquide de lavage par
utilisation
de la force centrifuge. Cela permet de retirer de l'eau de lavage les
fractions
fines dont la dimension est d'environ de 0,1 mm (100 pm) à 1,25 mm a4ors que
les fractions fines de dimension inférieure à 100 pm, c.-à-d, les fines,
restent en
suspension dans le liquide de iavage obtenu suite à l'étape de séparation par
cyclonage 106.

[0022] Suit ensuite une étape de mise en solution des métaux 108. A
l'effluent résultant de l'étape séparation par cyclonage 106, un acide est
ajouté,


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ainsi qu'un coagulant et un aide-coagulant, afin cie favoriser une floculation
du
contaminant me/tallique se retrouvant en suspension avec les fines. La
floculation proaUit des flocs, lesquels sont décantés, formant ainsi une boue.
L'effluent résultant de l'étape de mise en solution des métaux 108, quant à
lui,
va subir une étape de précipitation des ions métalliques 110.

[0023] L'étape de précipitation des ions métalliques 110 comprend
l'ajout d'une base à l'effluent résultant de l'étape 108 afin de favoriser la
précipitation du contaminant métallique s'y trouvant. Le précipité qui en
résulte
est décanté et forme une boue.

[0024] La méthode 100 comporte aussi une étape de traitement des
boues 112 produites par les étapes 108 et 110, ainsi qu'une étape de
conditionnement des effluents 114.

[0025] La méthode 100 va maintenant être décrite avec plus de
détails, en référence avec les Figures 2 à 7.

Étape de pré-tamisage et criblage 102

[00261 Des sols contaminés 26 (figure 3) sont d'abord chargés dans
une benne de réception où ils sont soumis à un criblage consistant à soumettre
les sols contaminés 26 à l'action de couteaux montés sur un godet, ce dernier
étant lui-même monté sur un chargeur_ Sous i action des couteaux. les sols
contaminés 26 subissent un criblage qui les homogénéisent et les fragmentent
en morceaux grossiers, tels des pierres et des débris. Les couteaux sont
configurés de façon à retenir les morceaux ayant une dimension supérteure à
1/4". Les morceaux de dimension supérieure à 3/" sont échantillonnés et
analysés afin de vérifier leur qualité. Selon les résultats des analyses, ils
peuvent étre soit directement valorisés, soit acheminés vers une aire de
lavage.


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Les composant?s des sots contaminés 26 ayant une dimension comprise entre
0" et c-â-ci les composantes 0-3/", sont acheminées à la benne de
réception 1(figwe 2) de l'usine de traitement.

Étape de lavage et tamisage 104

[0027] Se référant à la figure 2, les composantes 0-'/4", sont chargés
dans la benne de réception 1 en vue de l'étape de lavage et tamisage 104. La
benne 1 peut ccmprendre un grizzly afin de limiter la taille des composantes à
la sortie de la benne. A la sortie de la benne de réception 1, les composantes
0-3/4" sont acheminés au moyen d'un convoyeur à sec 6 vers une unité de
lavage comprenant un tamis de lavage 10, de dimensions par exemple de
5' X 16'. le tamis de lavage 10 comprenant lui-mëme trois decks de tamisage
horizontaux. Le tamis de lavage 10 est muni d injecteurs sous pression qui
permettent i'injection du liquide de iavage. La soumission des composantes
0," au liquide de lavage sous pression permet d'effectuer une séparation des
composantes 0'/4" entre les particules grossières, c.-à-d. celles de dimension
de plus de 1,25 mm, et les particules fines, c.-à-d. celles de dimension égale
à
ou de moins de 1 25 mm. En effet, alors que les particules fines passent au
travers des trois decks horizontaux du tamis de lavage 10, les particules
grossières y sont retenues; concurremment, sous l'effet du lavage sous
pression, les particufes du contaminant métallique se trouvant à la surface
des
particules gross ères sont entraînées avec les particules fines dans liquide
de
lavage.

[0028] Dans la présente réalisation, le liquide de lavage peut être de
l'eau de l'aqueduc ou de l'eau de l'aqueduc additionnée d'un détergent. Le
taux
d'acheminemerit des sols par le convoyeur à sec 6, qui est typiquement un
convoyeur radial mobile, varie entre 40 et 100 tonnes/heure, tandis que le
dèbit
maximal du liquide de lavage est de 500 galions US par minutes (USGPM). soit


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31,5 litres par sèconde (I/s). Typiquement, les trois decks horizontaux du
tamis
de tavage 10 comportent différentes grosseurs de mailles, de façon à retenir
en
trois étapes distinctes les cailloux, les graviers et finalement les sables
avec
des grains supèrieurs à 1,25 mm de diamètre.

[0029] Ainsi séparées des particules grossières suite à l'étape de
lavage et tamisage 104, les particules fines ainsi que le contaminant
métallique
lavé des composantes 0-3/", se retrouvent en suspension dans le liquide de
lavage, formant ainsi l'effluent résultant de l'étape 104. L'effluent de
l'étape 104
est acheminé par conduite vers quatre réservoirs d'entreposage 15 au moyen
d'une pompe à boues. Les réservoirs d'entreposage 15, qui sont typiquement
d'une capacité de 8 000 à 10 000 gallons US chacun, sont munis d'agitateurs
pour éviter la décantation des particules fines.

(00301 Quant aux particules grossières, qui contiennent typiquement
des cailloux, des graviers, du sable et, généralement, des particules de
dimension supérieure à 1,25 mm, elles sont acheminées vers un séparateur
ferreux et non ferreux 9 au moyen d'un second convoyeur à sec 6'. Les
particules grossières ainsi acheminées au séparateur ferreux et non ferreux 9
y
sont introduites et séparées en matières ferreuses et matières non ferreuses.
Les matières ferreuses sont entreposées dans un conteneur d'entreposage des
matières ferreuses au point de chute 18 afin éventuellement d'être valorisées.
Les matières non ferreuses propres. c.-à-d. les particules grossières de plus
de
1,25 mm non ferreuses exemptes du contaminant, sont acheminées à
l'extérieur de l'usine à l'aire d'entreposage au point de chute 14, au moyen
d'un
convoyeurs à injecteur 20, afin éventuellement d'y faire l'objet d'un contrôle
en
vue d'une valorisation.

Étape de séparation par filtration et cyclonage 106


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[0031] L'effluent de l'étape 104 est ensuite pompé des quatre
réservoirs d'entreposage 15 vers un système de tatration et cyclonage 11,
lequel comprend s:x hydrocyclones 22 installés eri parallèle trois par trois
et
conçus pour opérer au débit maximal autorisé. Les rydrocyclones 22 utilisent
la
force centrifuge pour séparer les particules en suspension de plus grand
diamètre, c.-à-d. les plus lourdes, des particules err suspensions de plus
petit
diamètre, c.-à-d. les plus légères. Les hydrocyclones ~2 du système de
filtration
et cyclonage 11 permettent d'extraire de l'effluent de i étape 104 des
particules
dont le diamètre se situe environ entre 0,1 mm (100 Nm) et 1.25 mm, c.-à-d.
les
plus lourdes, qui forment des boues résultantes de i etape 106. D'autre part,
les
particules ayant un diamètre plus petit que 0,1 c.-à-d. les plus légères,
restent en suspension dans le liquide de lavage et constituent un effluent de
l'étape 106.

[0032] Les boues résultantes de l'étape 106, qui contiennent des
fractions fines typiquement de dimension entre 100 pm et 1,25 mm, sont
acheminées par un troisième convoyeur 6 vers une seconde aire
d'entreposage au point de chute 14'. Le liquide de lavage s'écoulant des
fractions fines lors de leur entreposage à la secoride aire d'entreposage au
point de chute 14' peut être récupéré à l'aide de drains et retourné vers une
filière de conditionnement du liquide de lavage, comme nous le verrons plus en
détail plus loin ci-après.

[0033] Typiquement, l'effluent de l'étape 106 qui s'écoule du système
de filtration et cyclonage 11 a un débit maximal de 500 USGPM, et est
constitué
des éléments suivants

= le liquide de lavage;
= des particuies de sols de diamètre inférieur à 100 pm, appelées fines; et
= une quantite du contaminant métallique, soit sous forme de particuies
ayant un diamètre inférieur à 100 pm, soit c.~,ssoute dans le liquide de


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lavage.
[0034] La concentration des matières en suspension (MES) dans
i'effluent de l'étape 106 dépend de la nature des sols qui sont traités par la
méthode 100. Par exemple, lorsque les sols sont essentiellement constitués de
sable, ce dernier est récupéré presque en totalité au niveau du tamis de
lavage
10, et l'effluent de l'étape 106 a tendance à être plutôt liquide dû à la
faible
concentration des MES, incluant les particules du contaminant métallique. A
l'opposé, un sol constitué, par exemple, à 50 % d'une matrice argileuse peut
résulter en un effluent de l'étape 106 dont la concentration de MES atteint
jusqu'à 250 000 mgll, c.-à-d. une concentration de 25%.

[0035] Lorsque la concentration de MES devient très élevée dans
l'effluent de l'étape 106, ce dernier peut être qualifié de boue liquide, c.-à-
d.
slurry en anglais. Une boue liquide constituée de ce type de matières fines
se comporte comme un fluide visqueux qui peut être pompé ou mélangé.

Étape de mise en solution des fines du contaminant métallique 108

[0036] L'étape de mise en solution des fines du contaminant
métallique 108 comporte quatre sous-étapes :

= un dosage d'acide:
= un mélange de l'acide avec l'effluent,
= un dosage de coagulant et d'aide-coagulant; et
= une floculation et Va décantation des MES.
[0037] Dosage d'acide


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[0038] Le dosage d'acide est exécuté en fonction de la nature du
contaminant métallique, c.-à-d, selon les types et concentrations des métaux
qui y sont contenus. à mettre en solution et des conditions de pH à rencontrer
pour obtenir cette mise en solution. Des mesures de pH en continu au moyen
de pH-mètres permettent de suivre des points de consigne. Le dosage d'acide
est effectué pendant que l'effluent de l'étape 106 est acheminé par conduite
vers deux réservoirs de mélange 16 destinés à la mise en solution des métaux.
[0039] Mélange de l'acide avec l'effluent

[0040] Suite au dosage, une solution d'acide, par exemple de l'acide
chlorhydrique, sulfurique ou nitrique. est injectée dans une conduite 24, lors
de
l'acheminement de l'effluent de l'étape 106 vers les réservoirs de mélange 16.
Chacun des réservoirs de mélange 16 a typiquement une capacité de 8 000 à
000 gallons US et est muni d'un agitateur, à l'aide duquel l'effluent de
l'étape
106 et la solution d'acide injectée sont mélangés dans les réservoirs de
mélange 16. Le temps de rétention dans les réservoirs de mélange 16 du
mélange formé de l'effluent de l'étape 106 et de la solution d'acide est
typiquement de l'ordre de 40 minutes pour un mode d'alimentation en continu.
Les réservoirs de mélange 16 peuvent aussi être opérés en mode discontinu,
c.-à-d. en mode cuvée ou batch , par exemple dans le cas où un temps de
réaction supérieur à 40 minutes est nécessaire.

[0041] Dosage de coagulant et d'aide coagulant

[0042] Puis, un coagulant, par exemple de l'alun, du sulfate ferrique
ou un équivalent, et un aide coagulant, par exemple un polymère, sont ajoutés
en conduite à l'effluent à la sortie des réservoirs de mélange 16.

[0043] Fioculation et décantation des MES


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[0044] L'ajout du coagulant et de l'aide-coagulant a pour fonction de
favoriser une floculation des MES dans l'effluent à la sortie des réservoirs
de
mélange 16 pour ensuite permettre une décantation dans deux réservoirs de
contact 16' où l'eff(uent à ta sortie des réservoirs de mélange 16 est
acheminé.
Typiquement, les réservoirs de contact 16' sont installés en série et ont une
capacité de 8 000 à 10 000 gallons US chacun. Les réservoirs de contact 16'
ont une double fonction. soit celle de servir de bassin de contact pour
assurer la
coagulation et la floculation des MES ainsi que de permettre ensuite une
décantation statique des tiocs formés par la floculation, de façon à ce que
les
boues ainsi formées se déposent au fond des réservoirs de contact 16'.

[0045] Typiquement, l'effluent à la sortie des réservoirs de contact
16' a un débit maximal de 500 USGPM, et la concentration de MES résiduelles
est entre 5 et 5 000 mg/l. c.-à-d, un taux d'enlèvement de 98% des MES. Le pH
de l'effluent est inférieur à 5,0 et est fonction de la nature des métaux à
mettre
en solution.

Étape de précipitation des ions métailiques 110

[0046] L'effluent à la sortie des réservoirs de contact 16' contient
génératement des ions du contaminant métallique.

[0047] L'étape de précipitation des ions métalliques comprend trois
sous-étapes :

= un dosage avec une base forte;
= un mélange de la base forte avec l'effluent après la floculation; et
= une formation et décantation de précipités.

[0048] Dosaqe avec une base forte


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ii3~i4~~] ~~ffta f;~ &i3$Or{ao des réSPn/nirs de rnntact 16' est
rP_.cLlP_.Illi
par une conduite et acheminé vers un réservoir de mélange 5 pour la
précipitation d'ions métalliques. Une solution basique. par exemple de
l'hydroxyde de sodium ou toute autre base équivalente, est injectée dans la
conduite entre les réservoirs de contact 16' et le réservorr de mélange 5 pour
la
précipitation des ions métalliques. Puis, le mélange constitué de l'effluent à
la
sortie des réservoirs de contact 16' et de la base entre dans le réservoir de
mélange 5 pour la précipitation des ions métalliques, ayant typiquement une
capacité de 8 000 à 10 000 gallons US et étant doté d'un agitateur afin d'y
effectuer le mélange. Le mode d'opération du système de précipitation des
métaux, c.-à-d. en continu ou en cuvées, est déterminé par les étapes décrites
précédemment ainsi que le temps de réaction requis pour former des précipités
métalliques. Le dosage de la solution basique dépend de la nature des ions
métalliques en solution dans l'effluent à la sortie des réservoirs de contact
16' et
des conditions de pH à atteindre pour favoriser la précipitation des ions
métalliques. A cette fin, des mesures de pH en continu sont effectuées au
moyen de pH-mètres et permettent le suivi de points de consigne.

[0050] Suite au mélange, l'effluent à la sortie du réservoir de
mélange 5 pour la précipitation des ions métalliques est acheminé en conduite
vers deux réservoirs de précipitation 17 des ions métalliques, lesquels sont
installés en série et ont typiquement une capacité de 8 000 à 10 000 gallons
US
chacun. Les deux réservoirs de précipitation 17 des ions métalliques ont
généralement comme fonction de permettre ia décantation statique de
précipités formés suite à l'injection de la base. Les précipités se présentent
sous forme de boues qui se déposent au fond des deux réservoirs de
précipitation 17 des ions rnétalliques.

[0051] Typiquement, l'effluent à la sortie des deux réservoirs de
précipitation 17 des ions métalliques a un débit maximal de 500 USGPM, et la
concentration de MES résiduelles est entre 0,5 et 250 mg/l, c.-à-d. un taux


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d'enlèvement de 98% des MES. Le pH de l'effluent est superieur à 8,0 et est
fonction de la nature des métaux à mettre en solution.

Étape de traitement des boues 112

[00521 Les boues déposées dans les réservoirs de contact 16' ou
dans les réservoirs de précipitation 17 des ions métalliques sont généralement
de trois natures, tefles que décrites ci-dessous.

[0053] Les boues déposées dans les réservoirs de contact 16' pour
la mise en solution des métaux, c.-à-d. à l'étape 108, sont des boues presque
exclusivement constituées de matières en suspension coagulées et floculées.
[0054] Les boues déposées dans les réservoirs de prècipitation 17
des ions métaiiiques, c.-à-d. à l'étape 110, sont des boues constituées en
majeure partie d'oxydes métalliques, et dans une moindre mesure, de matières
en suspension décantées

[0055] Dans une moindre mesure. des boues se déposent dans un
réservoir de sédimentation servant à récupérer le liquide de lavage résiduaire
de la méthode 100, le liquide de lavage résiduaire passant dans un filtre
bicouche de type sable-charbon et y déposant des boues constituées de
solides. Si nécessaire, les boues constituées des solides récupérés des eaux
résiduaires de lavage peuvent être pompées et acheminées vers un système
de séchage comprenant uii séchoir 13.

[0056] D'une part les réservoirs de contact 16' et d'autre part les
réservoirs de précipitation 17 des ions métalliques, sont respectivement
reliés à
un système de pompage prévu pour récupérer les boues résultantes soit de la
mise en solution des fines du contaminant métallique, soit de ïa précipitation


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des ions métalliques, c-à-d. respectivement les boues de matières en
suspension décantées et les boues d'oxydes métalliques Les boues sont
pompées respectivement à partir du fond des réservoirs de contact 16' pour la
mise en solution et du iond des réservoirs de précipitation 17 des ions
métalliques vers un séchoir 13. Un seul système de pompage peut être
opérationnel en même terr ps, ceci afin de s'assurer de la séparation des
boues
qui contiennent des métaux, c.-à-d. les oxydes métalliques, de celles qui n'en
contiennent pas.

[0057] Les boues pompées sont acheminées à f intérieur du séchoir
13, qui est typiquement du type rotatif. Le séchoir permet de déshydrater les
boues jusqu'à une siccté de 90 %, et au-delà, en vaporisant l'eau contenue
dans les boues.

[00581 Les boues séchées sont ensuite acheminées par convoyeur
vers des aires d'entreposage dédiées. Une première aire est affectée aux
boues floculées, tandis que la seconde reçoit des boues contenant des oxydes
métalliques.

Étape de conditionnement de t'effluent après la précipitation des ions
métalliques 114

[0059] L'effluent recueilli à la sortie du système de précipitation des
métaux, c.-à-d. à la sortie des réservoirs de précipitation 17 des ions
métaliiques, peut ëtre conditionné afin d'être réutilisé comme iiquide lavage
à
l'étape 104. L'étape de conditionnement de l'effluent après la précipitation
des
ions métalliques 114 comprend les sous-étapes suivantes .

= ajustement du pH
= absorption des h_nles et graisses,


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= filtration en milieu b couche, c.-à.-d sable et charbon et
= recirculation.

[0060] De plus à I aide d'un condenseur 30 (figure 3), des liquides
de drainage de surface peuvent également être récupérés et conditionnés selon
l'étape 114.

[0061] Aiustement du pH

[0062] L'effluent à la sortie des réservoirs de précipitation 17 des
ions métalliques ainsi que les effluents gazeux collectés par le condenseur 30
sont amenés par condude à un réservoir de neutralisation 32. Une solution
d'acide est injectée à l'entrée du réservoir de neutralisation 32 qui,
typiquement.
a une capacité de 10 00C ires et est muni d'un agitateur. Le temps de
rétention
correspondant est de l'ordre de 40 minutes pour un mode d'alimentation en
continu. Si un temps supérieur à 40 minutes est requis, le réservoir de
neutralisation 32 peut être opéré en mode discontinu.

[0063] Le dosage dépend de la qualité de l'effluent en provenance
des réservoirs de précipitation 17 des ions métalliques et des liquides de
drainage du condenseur 30. Avantageusement. le pH à atteindre après le
dosage se situe entre 6,0 et 8,0. Des mesures de pH en continu au moyen de
pH-mètres permettent de suivre des points de consigne.

[0064] Filtration

[0065] L'effluent neutralisé de la sous-étape d'ajustement de pH est
d'abord dirigé vers un filtre absorbant 34 (figure 3) pour absorber les huiles
et
les graisses qui peuvent être présentes en surface. Cet équipement constitue
une étape préliminaire pour prévenir une surcharge du filtre bicouche C situé
en


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aval du filtre absorbant 34. L effluent résultant du fiitrage en mi!ieu
absorbant
s'écoule ensuite à travers ie fiitre bicouche C de type sable-charbon, c.-à-d.
un
filtre constitué d'un premier iit ce sable et d'un second d'anthracite.
L'effluent
résultant du filtrage bicouche est collecté à travers des buses au fond du
filtre
bicouche et s'écouie vers des reservoirs d'accumulation d'eau filtrée D.

[0066] Recirculation del'eau filtrée

[0067] L'eau entreposée dans ie réservoir d'accuniulatfon d'eau
filtrée D est relevée par pompage et une conduite de refoulement est raccordée
à une conduite de distribution qui alimente l'unité de lavage, qui est
typiquement alimentée aussi à partir d'un réseau d'aqueduc. Le débit
d'alimentation de l'unité de lavage (tamis de lavage 10) est typiquement de
500
USGPM. A cette étape, l'eau est fiitrée, donc à toutes fins pratiques exempte
de
MES, et le pH se situe entre 6,0 et 8,0. La qualité de cette eau est donc
acceptable pour permettre sa réutilisation comme liquide de lavage pour la
méthode 100.

[0068] Gestion des eaux résiduaires

[0069] Le filtre bicouche sable-charbon C doit être lavé
périodiquement à l'eau claire. Une pompe de lavage est donc typiquement
prévue à cet effet. La pompe de lavage peut être alimentée à partir du réseau
d'aqueduc ou directement à partir du réservoir d'accumulation d'eau filtrée D.
[0070] Le lavage du filtre bicouche sable-charbon C a pour effet de
générer des eaux résiduaires à la suite des opérations de lavage des f=ittres.
Ces eaux résiduaires peuvent être collectées et entreposées dans le réservoir
de sédimentation. Sa capacité est typiquement d'au moins 150 % du volume de
liquide gènéré par un cycle de lavage standard.


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[00711 Lorsque les eaux résiduaires du réservoir de. sédimentation
sont décantées, elles peuvent alors être acheminées au réservoir d'eau fittrée
D. Pour ce qui est des boues qui se déposent au forid cU réservoir de
sédimentation, elles peuvent êtres pompées vers !e séchoir 13 pour y être
déshydratées.

[0072] Dans l'éventualité où l'eau décantée ne peut être utilisée,
celle-ci est récupérée et disposée à l'extérieur de l'usine dans un lieu
autorisé
[0073) La méthode 100 peut comporter aussi les aspects suivants :

= la gestion des effluents gazeux; et
= le contrôle et l'analyse des dols traités par la méthode 100
[0074] Gestion des effluents gazeux

[0075] Des évents 28 peuvent être raccordés aux différentes pièces
d'équipements utilisées pour mettre en ceuvre la méthode 100, là où des
émissions gazeuses, c.-à-d. des effluents gazeux, sont susceptibles d'être
générés. Ces pièces d'équipement sont, par exemple :

= les quatre réservoirs d'entreposage 15;
= les six hydrocyclones 22;
= deux réservoirs de mélange 16 pour la mise en solution des métaux;
= les deux réservoirs de contact 16' pour la mise en sotut on des métaux;
= le réservoir de mélange pour la précipitation des ions métalliques 5:
= les deux réservoirs de précipitation des ions métalliques 17; et
= le séchoir 13.


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[0076] Les effluents gazeux sont aspirés vers un coridenseur 30,
ceux-ci passent alors de la phase gazeuse à la phase liquide et ie condensat
résultant est ensuite dirigé vers le réservoir de neutralisatiori 32. Lair est
retourné dans l'usine.

[0077] Contrôle et analyse des sols traitès

[0078] Différentes fractions de sols résultant de l'application de la
méthode 100 sont entreposées dans des aires dédiées. En résumé, ces
fractions sont les suivantes

= des cailloux;
= des graviers;
= des sables;
= des particules fines (100 pm à 1,25 mm de diamètre);
= des boues séchées contenant des fines, c.-à-d. dont la dimension est
inférieure à 100 pm et des coagulants, typiquement à base d'aluminium
ou de fer; et
= des boues séchées contenant des précipités à base d oxydes
métaliiques.

[0079] Ces différentes fractions sont caractérisées et analysées afin
de déterminer leur niveau de contamination. Si pour une fraction donnée le
taux
de contamination demeure élevé, elle peut être retournée pour subir de
nouveau la méthode 100, possiblement avec un ajustement en conséquence
des paramètres d'opérations. Les sols seront par la suite disposés en fonction
des critères de qualité et des modalités de gestion qui s'appliquent aux sols
contaminés 26.

[00801 Selon les résultats d'analyse obtenus, ces différentes
fractions de sol peuvent soit être réutilisées à différents usages c.-à-d être


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valorisées, en fonction de leurs caractéristiques par rapport aux critères
applicables.

[0081] Lorsque les analyses démontrent que le seuil de
contamination ne permet pas la valorisation des matériaux, ces derniers sont
disposés dans un site autorisé.

[0082] Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus au
moyen d'une réalisation non restrictive pour fin d'illustration, cette
réalisation
peut être modifiée à volonté, à I'intérieur de la portée de l'invention, sans
s'éloigner de i'esprit et de la nature de la matière faisant l'objet de 1
rnvention.

A single figure which represents the drawing illustrating the invention.

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2011-05-09 FAILURE TO COMPLETE

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Description
Date
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Abstract 2008-05-02 1 23
Description 2008-05-02 20 679
Representative Drawing 2009-10-06 1 7
Cover Page 2009-10-23 2 46
Claims 2009-11-02 1 3
Correspondence 2008-06-13 1 28
Correspondence 2008-07-10 1 29
Assignment 2008-05-02 5 132
Correspondence 2011-02-07 1 25
Correspondence 2011-02-07 2 35
Correspondence 2011-02-28 3 96
Assignment 2008-05-02 7 191
Correspondence 2011-06-09 1 12
Drawings 2008-05-02 7 272