Parc national des Glaciers (Colombie-Britannique)

Stabilisation au ciment de sol contaminé par le plomb

Le défi à relever

Durant une opération routinière d’extraction d’hydrocarbures dans le parc national des Glaciers (Colombie-Britannique), une équipe de Quantum Environmental Group a découvert une couche inusitée de sol jaune. Des tests ont révélé que le sol était contaminé au plomb; la couleur jaune provenait de peinture de marquage routier qui avait été déposée à cet endroit pendant de nombreuses années. Comme des travaux de construction devaient débuter à brève échéance, Quantum avait besoin d’une solution rapide et fiable à ce problème inattendu. L’entreprise a choisi la solidification / stabilisation au ciment.

La solution

Quantum a traité environ 250 tonnes de sol contaminé dangereux (plomb lixiviable) avec du ciment Portland de type GU à 8 p. 100.

Les résultats

La contamination au plomb a été traitée de façon rapide et économique, et les délais de construction n’ont pas été perturbés. De nouveaux tests ont révélé que le plomb dans le sol n’était plus lixiviable, et donc était stabilisé. Le projet de Quantum a été terminé en respectant les délais et le budget.

Qu’est-ce que la S/S au ciment?

Introduction

La solidification / stabilisation (S/S) est un traitement largement utilisé dans la gestion et l’élimination d’une vaste gamme de matières et sols contaminés – surtout ceux contaminés par des substances classées comme étant dangereuses aux États-Unis. Le procédé consiste à incorporer un liant réactif à la substance contaminée. Il protège la santé humaine et l’environnement en immobilisant les contaminants dans le matériau traité, empêchant leur migration vers les plantes, les animaux et les êtres humains.

La S/S est utilisée pour traiter des déchets radioactifs depuis les années 1950 et d’autres déchets dangereux depuis les années 1970. Elle reste une technologie clé pour la gestion des déchets radioactifs et dangereux ainsi que pour la réhabilitation des sols et le réaménagement des friches industrielles. L’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis considère la S/S comme une technologie de traitement éprouvée. Elle a choisi le traitement S/S pour 24 p. 100 de ses mesures correctrices de contrôle à la source.

Comment fonctionne la S/S

Le traitement S/S consiste à incorporer un liant réactif à la substance contaminée. Bien que les termes solidification et stabilisation puissent paraître semblables, ils décrivent des effets différents produits par les liants réactifs en vue d’immobiliser les constituants dangereux. La solidification désigne des changements des propriétés physiques d’une substance contaminée. Les changements recherchés comprennent habituellement une augmentation de la résistance à la compression, une diminution de la perméabilité et l’encapsulation des constituants dangereux de la substance traitée. La stabilisation désigne des changements des propriétés chimiques des constituants dangereux. Les changements visent notamment à transformer les constituants dans une forme qui est moins soluble, moins mobile ou moins toxique.

Effets des liants réactifs sur les déchets – inorganiques et organiques

Les liants réactifs couramment utilisés sont le ciment Portland, la poussière de four à ciment et divers liants brevetés. Le ciment Portland est un matériau générique utilisé principalement dans la production du béton pour la construction. Il est aussi un liant polyvalent pour la S/S, capable de solidifier et de stabiliser une grande variété de déchets. Les mélanges à base de ciment Porland sont les plus utilisés dans les traitements S/S; ils sont appliqués à une plus grande variété de déchets que tout autre liant.

Le ciment est souvent choisi comme liant parce qu’il peut :

• lier chimiquement des liquides libres;
• réduire la perméabilité des déchets;
• encapsuler les particules de déchets dans un enrobage imperméable;
• fixer chimiquement des constituants dangereux, en réduisant leur solubilité;
• aider à réduire la toxicité de certains contaminants.

Ces résultats sont obtenus en apportant des transformations physiques dans les déchets et, souvent, des transformations chimiques dans les constituants eux-mêmes. La S/S à base de ciment a été utilisée pour traiter des déchets qui contiennent des constituants dangereux aussi bien inorganiques qu’organiques.

En raison de la grande variété des formes de déchets et de leurs constituants, le mélange de ciment utilisé comprend souvent des sous-produits et adjuvants, outre le ciment Portland. Par exemple, l’ajout de cendres volantes permet de tirer parti de l’effet pouzzolanique qu’elles produisent en présence de ciment Portland en phase d’hydratation. La poussière de four à ciment et le laitier de haut fourneau ont des propriétés cimentaires mineures et sont quelquefois utilisés par souci d’économie. La chaux est parfois utilisée pour modifier le pH ou chasser l’humidité grâce à la forte chaleur d’hydratation qu’elle produit.

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