Traitement des sédiments de dragage par un procédé électrocinétique

National audienceLes quantités de sédiments de dragage portuaires produites chaque année ont atteint ces dernières années 50 millions de mètres cubes en France. Par le passé, ces sédiments ont été largement rejetés en mer, mais ces opérations d'immersion sont désormais strictement réglementées. Ainsi la mise en dépôt de ces matériaux dans des aires spécialement aménagées devient de plus en plus couteuse. Dans cette logique, la valorisation des sédiments de dragage s'avère capitale pour un développement durable. Du fait de l'état hydrique de ces matériaux, un prétraitement est nécessaire pour les rendre maniables et les préparer ainsi aux éventuelles opérations de valorisation. La déshydratation par une technique électrocinétique, bien qu'elle apparaisse comme une solution intéressante selon plusieurs études, demeure cependant en pratique très peu utilisée sur le terrain. Elle consiste à appliquer un faible champ électrique à travers le sédiment, en insérant deux électrodes horizontales, induisant alors un phénomène d'électro-osmose et d'électromigration. Les travaux présentés concernent des essais effectués en laboratoire, sur des échantillons de sédiments provenant de la chambre de dépôt de Tancarville (Grand Port Autonome du Havre). Nous avons évalué sous différentes conditions la performance d'une déshydratation causée sous l'effet combiné de la gravité et d'un champ électrique par rapport à celle obtenue sous l'effet gravitaire seul. Les résultats montrent que la déshydratation et la consolidation du matériau sont nettement accélérées sous l'effet d'un champ électrique. Cette étude a mis en évidence d'une part l'influence du potentiel électrique sur la déshydratation, d'autre part la progression d'un front basique dans l'échantillon de sédiment durant le traitement. Par la suite, le prototype sera re-configuré en vue d'une atténuation de la pollution au sein du sédiment. En effet, les effluents recueillis au niveau des compartiments de l'une ou l'autre des électrodes, insérées cette fois verticalement, seront analysés afin de déterminer l'effet du champ électrique sur l'atténuation de la contamination inorganique ou organique dans le sédiment

Improvement in electrokinetic remediation of heavy metals and pahs from dredged marine sediment

International audienceSediments are dredged from harbors and channels to maintain navigational depths. However harbor sediments are generally contaminated by organic and inorganic contaminants. Little contaminated sediments are typically disposed of at sea but highly contaminated sediments are rather disposed of in lagoons, at land or in confined disposal facilities and reuse solutions can be proposed if they are treated before. Electrokinetic (EK) remediation can be a promising treatment for the removal of cationic heavy metals from low-permeable matrices such as sediments but is limited for PAHs which are nonionic and have a low aqueous solubility. In our study, electrokinetic experiments were conducted under a constant potential gradient (1 V.cm-1) with various processing fluids to improve the decontamination of artificially contaminated sediments with heavy metals (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn) and five PAHs. Results revealed that adding a strong inorganic acid (nitric acid) into the aqueous fluid was more effective than adding a weak acid (citric acid) to remove heavy metals from the sediment, but the complexing citric acid was promising for longer treatments. Concerning PAHs, an anionic surfactant (sodium dodecyl sulfate SDS) and a nonionic surfactant (Tween 20) were tested to mobilize, solubilize and favor their EK migration. In all experiments, the low weight PAH (phenanthrene) was better extracted than the other PAHs. But using simultaneously SDS and citric acid or Tween 20 and citric acid improved the extraction of high weight PAHs, because the electro-osmotic flow was higher with the mixture surfactant + acid than when surfactant was used without acidification of the medium. Thus EK treatment with a combination of a surfactant and citric acid was the most effective to extract simultaneously PAHs and heavy metals. Consequently, this mixture was also tested on real dredged sediments from a Norman harbour disposal site. Treatment with a periodic voltage is required as a promising solution, to eliminate both PAHs and heavy metals in sediment

Heavy metals removal from dredged sediments using electrokinetics process

International audienceDredging practices constitute a challenge for developing and maintaining harbor and fluvial activities. They also present a contamination risk of coastal waters which can affect the ecosystems. The unsuitability and restriction to marine disposal of dredged sediments leads ultimately the managers to provide a treatment ashore because of the great volume of material to be treated.So, Heavy metals fate and transport in contaminated sediments involve difficult risk assessment and remediation challenges.Laboratory electromigration experiments show the efficiency of such process on heavy metals removal from fine sediments. Analysis of solid fractions after test allows to highlight the mobility of heavy metals inside the sediment sample. Among all the additives tested for metal removal, nitric acid showed the best removal efficiency, but citric acid, which is environmentally friendly, was also very interesting due to its buffering and chelating capacities. Results revealed that adding a strong inorganic acid (Nitric Acid) into the aqueous fluid was more effective than a weak acid (Citric Acid), but the complexing citric acid was promising for longer treatment. The Citric Acid as enhancing-process fluid provides significant heavy metals removal. Zn and Cd are easy-removed from natural sediment which presents more metals-affinity than model sediment for which removal was more significant. Further results showed that combining an acid and a surfactant allowed simultaneous removal of heavy metals and PAHs

Biosurfactants as additives to increase PAH release from soils or sediment and enhance remediation processes

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Traitement des sédiments par procédé électrocinétique

International audienceLe procedé électrocinétique a permis une atténuation significative des éléments traces métalliques et organiques dans le sédiment. L'extraction des métaux lourds est régie fortement par le pH et l'utilisation d'agents de désorption (complexants). L'acide nitrique et l'acide citrique ont montré les meilleurs taux d'extraction de métaux lourds. Dans toutes les expériences, le Zinc est l'élement le plus mobile sous l'effet électrocinétique. Dans toutes les expériences, l'extraction du phénanthrène avec le SDS est meilleure que celle des autres HAP. Le traitement utilisant la combinaison SDS et Acide citrique améliore l'extraction des HAP lourds → l'acidification du milieu améliore le flux électro-osmotique donc la mobilité des polluants neutres. • Essais envisagés : effet d'un biosurfactant (anionique ou non ionique) sur l'extraction des HAP. Migration des espèces ionisées (électromigration):cations métalliques Migration des espèces non-ionisées (électro-osmose): HAP Analyses des Fractions solides après traitement (sédiment modèle

Biosurfactants as additives to increase PAH release from soils or sediment and enhance remediation processes

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Epuration et valorisation des eaux usées par Epuvalisation.

Projet Transfert de Technologie

Heavy metals removal from dredged sediments using electro kinetics

This study focuses on the use of a remediation process to remove particle-bound recalcitrant pollutants (heavy metals) from dredged harbor sediments which must be previously treated before reuse in civil engineering. Electrokinetic (EK) remediation is generally accepted as one of the most suitable technologies for extracting cationic heavy metals from fine grained sediments. Many batch tests were performed to better understand the capacity of various additives to improve sediment decontamination (when applying a constant voltage gradient of 1 V.cm-1), and the combination of enhancing agents (acids + surfactants) were assessed to obtain an efficient removal of heavy metals. We succeeded in proving that mixing citric acid and a nonionic surfactant (Tween 20), additives which are environmentally friendly, was a good association to enhance heavy metals (Cd, Cr, Cu, Pb and Zn) removal

Heavy metals removal from dredged sediments using electro kinetics

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