FR3117386A1 - Composition injectable à des fins de dépollution, procédé d’injection et dispositif permettant de le mettre en oeuvre - Google Patents
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Abstract
COMPOSITION INJECTABLE À DES FINS DE DÉPOLLUTION, PROCÉDÉ D’INJECTION ET DISPOSITIF PERMETTANT DE LE METTRE EN OEUVRE
L’invention concerne une composition d’un produit de traitement à des fins de dépollution, remarquable en ce qu’elle comprend les composés suivants:
– carbonate de sodium,
– métasilicate de sodium,
– tensioactif non ionique,
– éthanolamine,
– eau.
L’invention concerne également un procédé d’injection de la composition ainsi qu‘un dispositif permettant de le mettre en œuvre.
Description
DOMAINE D’APPLICATION DE L’INVENTION
L’invention a trait aux technologies de dépollution et notamment aux adaptations permettant de dépolluer dans les meilleures conditions.
DESCRIPTION DE L’ART ANTÉRIEUR
Il existe dans l’art antérieur une pluralité de procédés de dépollution.
Un procédé classique de dépollution des sols comprend les opérations suivantes :
- excavation des terres polluées du site à dépolluer,
– extraction desdites terres,
– transport des terres en station à des fins de dépollution,
– dépollution en station au moyen d‘un traitement adapté,
– stockage des terres traitées ou en cours de traitement (de deux à trois mois),
- réacheminement des terres traitées,
– remise en place des terres traitées sur le site.
Un tel procédé présente plusieurs inconvénients, parmi ceux-ci :
– il est long et coûteux,
- il requiert la mobilisation à plusieurs reprises de matériels de travaux publics,
– il rend impossible l’exploitation du site pendant le traitement,
– il requiert une station de traitement,
– etc…
En fonction de la nature de la pollution, le traitement réalisé en station peut prendre plusieurs formes complémentaires ou non.
Les terres extraites peuvent par exemple faire l’objet d’un traitement par bactéries qui requiert leur mise en mouvement par moyens mécanique rendant cette phase de procédé longue et couteuse.
Les terres extraites peuvent faire l’objet d’un chauffage qui constitue également une phase de procédé longue et couteuse.
Des procédés de dépollution avec des solutions de traitement directement sur site existent. Ainsi, il existe un procédé de dépollution proposant l’injection sur site dans les terres à traiter de produits de traitement tel du peroxyde d’hydrogène.
Un tel procédé présente également des inconvénients, parmi ceux-ci :
– les terres sont dégradées ne contiennent plus de minéraux, ne permettent pas la repousse de végétaux ;
- le site traité requiert d’être isolé pour ne pas dégrader l’environnement,
- les eaux doivent être recaptées pour éviter leur diffusion.
– le coût reste important.
BRÈVE DESCRIPTION DE L’INVENTION.
Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à solutionner les inconvénients constatés sur les procédés déjà existants.
Ces recherches ont porté sur la conception et l’obtention d’une composition d’un produit de traitement liquide injectable sur site évitant donc l’excavation et sans les effets néfastes des produits de traitement injectables de l’art antérieur.
Selon l’invention, ladite composition d’un produit de traitement à des fins de dépollution, est remarquable en ce qu’elle comprend les composés suivants:
– carbonate de sodium,
– métasilicate de sodium,
– tensioactif non ionique,
– éthalonamine,
– eau.
Cette composition assure la possibilité d’une mise en solution de produits connus pour être conditionnés sous forme pulvérulente. Cette mise en solution permet de diminuer les proportions du carbonate et du métasilicate et donc de diminuer la dangerosité de ces composants actifs. La mise en solution permet le stockage et l’exploitation de ces composants.
Comme cette composition est une solution, elle est injectable sur site conformément aux objectifs de l’invention.
Elle peut également être utilisée pour le traitement d’eaux polluées.
Ce sont les effets combinés des quatre produits qui génèrent une dégradation des hydrocarbures (c’est l’assemblage avec le dosage qui permet cette action) et une activation des bactéries présentes dans le sol. En effet, les composants actifs sont dosés de façon à ne pas détruire les bactéries présentes.
La composition proposée a la capacité au moyen des tensioactifs, de dissoudre les micelles d’hydrocarbures qui sont stabilisés par l’action des métasilicates et des carbonates. Ensuite, les principes actifs (métasilicate de sodium) sont activés en tant que catalyseurs, permettant la rupture des longues chaines d’hydrocarbures en molécules d’hydrocarbures avec moins d’atomes de carbone (dégradation moléculaire).
Cette action rend ces molécules immédiatement biodisponibles pour la dégradation microbiologique.
Une fois terminée l'action des micro-organismes, il reste un résidu inerte en quantité insignifiante qui n’a pas besoin d‘être éliminé.
La structure de la terre ou du matériau traitée n'est pas altérée. Le procédé de dépollution de l’invention est donc écologique, ne requiert pas l’isolation du site ou la captation des eaux. Il présente donc des coûts et un temps d’intervention largement réduits en regard de ceux des procédés de l’art antérieur.
Les mises en oeuvre possibles sont nombreuses, parmi celles-ci :
– Dépollution dans les sols,
– Dépollution après débordement d’hydrocarbures,
– Dépollution de terres souillées dans un centre de traitement,
– Dégoudronnage,
- Diminution du seuil d’hydrocarbures dans les séparateurs d’hydrocarbures.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le carbonate de sodium présente une proportion comprise entre 10 et 30 %.
Selon un mode de réalisation préféré, le carbonate de sodium présente une proportion comprise entre 15 et 25 %.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le métasilicate de sodium présente une proportion comprise entre 10 et 40 %.
Selon un mode de réalisation préféré, le métasilicate de sodium présente une proportion comprise entre 15 et 35 %.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le tensioactif non ionique présente une proportion comprise entre 1 et 5 %.
Selon un mode de réalisation préféré, il s’agit d’un mélange de tensioactifs non ioniques d’extraction végétale.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, l’éthanolamine présente une proportion comprise entre 3 et 12 %.
L’eau assure le complément.
Un autre objet de l’invention concerne un procédé d’injection de ladite composition.
Ce procédé est remarquable en ce qu’il consiste à diluer ladite composition à des fins d’obtention d’un mélange et à créer une émulsion lors de l’injection de ce dernier.
La formation d’une émulsion permet la formation et l’encapsulation des microgouttes créées lors de la diffusion/injection.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition est mélangée avec de l’eau à 5-10%.
L’injection d’une forme émulsionnée de la composition diluée facilite la rupture des chaînes d’hydrocarbures. Cette dégradation moléculaire va être accélérée par les bactéries présentes dans l’environnement (c’est à dire dans la matière (terre, eau) recevant l’injection ou inoculés.
En effet, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le procédé est remarquable en ce qu’il comprend une opération d‘ajout de bactéries à des fins d’obtention du mélange.
Trois types de bactéries sont connus pour le traitement des sols. Ils sont sélectionnés et conseillés en fonction de la nature du sol : argile, très végétal, compact, etc...
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le procédé est remarquable en ce qu’il comprend une opération de chauffage du mélange.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le procédé est remarquable en ce qu’il comprend une opération de mise en pression du mélange à des fins d’injection sous une forme atomisée, l’atomisation constituant l’émulsion.
Selon un mode de réalisation préféré, la pression est comprise entre 80 et 150 ATM c’est-à-dire entre environ 81060 hPa et 151987,5 hPa.
Un autre objet de l’invention concerne le dispositif permettant de mettre en œuvre le procédé de l’invention.
Le mélange avec le pourcentage adapté de composition et d’eau est réalisé en amont en fonction des mesures prises. Ce mélange comprend éventuellement des bactéries à injecter selon le type de dépollution à réaliser.
Ce dispositif est remarquable en ce qu’il comprend :
– un moyen de stockage du mélange,
– un moyen de mise en pression du mélange,
– au moins une buse d’injection par atomisation du mélange mis sous pression.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le dispositif comprend un moyen de chauffage du mélange obtenu.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le dispositif est constitué par une unité mobile.
Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description de l’exemple de mise en oeuvre qui suit.
DESCRIPTION D’UN MODE DE RÉALISATION
Lorsqu’un site pollué doit faire l’objet d’une dépollution, un maillage c’est à dire une division en zones géographiques est appliqué au site. Les sols sont analysés pour chaque zone. Le taux de pollution est mesuré.
A partir de ces analyses et mesures, un protocole de dépollution est défini.
La composition est diluée selon le seuil de pollution mesuré.
Pour la prise de mesure et l’analyse, le sol de chaque zone est percé sur une profondeur définie par les mesures mais égale en général à 5 mètres qui est une profondeur définie par les normes. Le diamètre des trous obtenus est de 10 centimètres. Les outils pour l’analyse du sol tels les piézomètres sont connus.
Les trous réalisés pour l’analyse des sols sont utilisés pour accueillir des buses d’injection du produit de traitement contenant la composition de l’invention.
Il est classique qu’une buse soit installée dans chaque zone. Ce sont des tubes présentant une extrémité inférieure de diffusion/injection positionnée dans le trou et une extrémité supérieure accessible depuis l’extérieur du trou à des fins de connexion à une conduite. La longueur de ces buses ainsi que le diamètre des trous de diffusion dont sont percées leurs extrémités inférieures dépendent du seuil de pollution mesuré. Elles sont différentes de celles utilisées pour l’injection de peroxyde en ce que plusieurs trous diffuseurs sont disponibles en extrémité inférieure de tube. Elles sont en acier.
Ces buses sont reliées par une conduite à un module d’alimentation en composition diluée. Cette composition diluée est sous pression. La diffusion réalisée par la buse se fait sous la forme une atomisation c’est-à-dire une projection de fines gouttelettes de liquide.
Ce module d’alimentation est donc équipé d’un module de stockage du produit prêt à injecter et d’un moyen de mise sous pression de type pompe dudit produit.
Le produit injecté fait également l’objet d‘un chauffage. Ce chauffage est réalisé aux alentours de 60° Celsius. Ce chauffage est favorable à l’activation des bactéries présentes dans le sol et/ou injectées.
Une fois l’injection réalisée, le sol est analysé à intervalles réguliers (classiquement une semaine). D’autres injections sont éventuellement réalisées selon les résultats des analyses.
L’objectif est d’obtenir un site dépollué au bout de deux mois.
On comprend que la composition, le procédé et le dispositif qui viennent d’être ci-dessus décrits et représentés, l’ont été en vue d’une divulgation plutôt que d’une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l’exemple présenté, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Claims (12)
- Composition d’un produit de traitement à des fins de dépollution, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QU’elle comprend les composés suivants :
– carbonate de sodium,
– métasilicate de sodium,
– tensioactif non ionique,
– éthalonamine,
– eau. - Composition selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE le carbonate de sodium présente une proportion comprise entre 10 et 30 %.
- Composition selon la revendication 1 ou 2, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE le métasilicate de sodium présente une proportion comprise entre 10 et 40 %.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE le tensioactif non ionique présente une proportion comprise entre 1 et 5 %.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE l’éthanolamine présente une proportion comprise entre 3 et 12 %.
- Procédé d’injection de la composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, CARACTÉRISÉ EN CE QU’il consiste à diluer ladite composition à des fins d’obtention d’un mélange et à créer une émulsion lors de l’injection de ce dernier.
- Procédé selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ EN CE QU’il comprend une opération d‘ajout de bactéries à des fins d’obtention du mélange.
- Procédé selon la revendication 6 ou 7, CARACTÉRISÉ EN CE QU il comprend une opération de chauffage du mélange.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, CARACTÉRISÉ EN CE QU’il comprend une opération de mise en pression du mélange à des fins d’injection sous une forme atomisée, l’atomisation constituant l’émulsion.
- Dispositif permettant de mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU’il comprend :
– un moyen de stockage du mélange,
– un moyen de mise en pression du mélange,
– au moins une buse d’injection par atomisation du mélange mis sous pression. - Dispositif selon la revendication 10, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU’il comprend un moyen de chauffage du mélange.
- Dispositif selon la revendication 10, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU’il est constitué par une unité mobile.
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