Recherche et innovation

OPTIMEX - Optimisation et modélisation de la méthode MPE

statut du projet | En cours
Détails de la manifestation
Appel à projets de recherche : Gesipol - Gestion intégrée des sites et sols pollués : aide à la recherche et au développement
Année de l’appel à projets : 2017
Programme de la stratégie de Recherche : Gestion durable des sols, sites pollués et stockage du CO2
Organisme coordinateur : ENISE
Partenaires : INSA Lyon
Partenaires : GAUTHEY
Zone d’implantation
des porteurs du projet :
Auvergne-Rhône-Alpes / Loire
Auvergne-Rhône-Alpes / Rhone

L’objectif du projet OPTIMEX est l’optimisation de la méthode MPE par identification des paramètres les plus influents sur le rendement de la dépollution. Ceci nécessite une modélisation physique et sa validation par l’expérimentation en laboratoire et les données de dépollution à l’échelle du terrain

La dépollution in-situ des sols et des eaux souterraines par la méthode d’extraction multiphasique, désignée ici sous l’acronyme MPE (Multiphasic Extraction), admet des avantages économiques prouvés. Son principe de remédiation simultanée du sol et des eaux, la classe comme l’une des meilleures méthodes à utiliser dans le cas de pollution par les hydrocarbures et les COV avec une nappe d’eau peu profonde.

Les problématiques de la méthode actuelle

Les difficultés dans l’application de cette méthode restent dans l’optimisation des conditions de traitement qui sont actuellement approchées à travers des méthodes empiriques. Des conditions d’application mal choisies engendrent des temps d’interventions plus importants et des dépenses énergétiques conséquentes.

 

Un modèle numérique décrivant l’écoulement et le transport durant la MPE a été développé par deux des partenaires. Cependant ce modèle ne prend pas en compte les phénomènes de biodégradation, d’adsorption-désorption et d’hystérésis. Ce modèle doit être développé afin de suivre l’évolution du polluant dans la zone saturée et la zone non saturée du sol.

 

Des tests en laboratoire et grandeur nature

 

Les expériences de laboratoire seront conduites dans des dispositifs à deux et trois dimensions. Elles consisteront à reproduire l’opération de dépollution MPE avec des capteurs placés à différents endroits des dispositifs permettant un suivi de l’évolution du polluant dans le sol. L’utilisation uniquement du dispositif 3D nous mettra face à un grand nombre de paramètres à identifier. Les résultats du dispositif 2D permettront de réduire ce nombre de paramètres.

 

Les sols choisis seront des sols reconstitués et un sol réel. La diversité de la composition des sols permettra d’identifier l’importance de l’influence de chaque propriété de sol sur les paramètres de la méthode. Ainsi des sols argileux permettront de voir l’impact sur le phénomène d’adsorption/désorption par rapport à un sol sableux. Un sol enrichi en biomasse permet de mieux voir l’effet de la biodégradation.

 

Les données issues de la dépollution d’un terrain permettront la validation finale du modèle. Enfin des tests de sensibilité et de robustesse du modèle seront menés afin d’identifier les paramètres d’optimisation de la MPE. Un Bilan Carbone® concernant le traitement in-situ par MPE viendra enrichir ce travail. Ce bilan carbone sera comparé à celui d’autres types de traitement si les données sont disponibles.   

Avancement à mi-chemin: Dispositif expérimentale pilote 2D

Interview de Mariem Kacem Bourreau, coordinatrice du projet OPTIMEX, qui nous présente en 2 minutes les objectifs de son projet d'optimisation de la technique d'extraction multiphasique (EMP) par identification des paramètres les plus influents sur le rendements de la dépollution: https://www.dailymotion.com/video/x6xg76f

La mise en place du pilote 2D  a permis de faire des expériences sur sol modèle composé principalement de sable fin et pollué par du Décane. Des expériences de dépollution par MPE ont été simulées au laboratoire (figure). Des aspirations correspondant à la méthode extraction double phase sont appliquées. Les premiers résultats montrent l’écoulement et la distribution d’un polluant dans un sol selon les zones non saturée et saturé ainsi que l’effet de la frange capillaire. L’extraction a reproduit les phénomènes rencontrés sur terrain comme l’apparition du cône de rabattement, et a montré l’intérêt du changement de position d’extraction (figure).

 

Figure – Suivi de la concentration en décane en phase gaz pendant un test de MPE en variant la position d’extraction

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