FR2797598A1

FR2797598A1 - Procedure for cleaning contaminated soil or waste containing hydrocarbons, heavy metals or polychlorobiphenyl (PCB)

Info

Publication number: FR2797598A1
Application number: FR9910708A
Authority: FR
Inventors: Alphonse Graffeo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: FR2797598B1

Abstract

The contaminated material is broken up in a crusher (1) and then mixed with water and a carrier which is micronized or extruded high density copolymer in 3 mm balls. These absorb hydrocarbons and PCB at low temperatures and are then separated from the mixture by decantation and discharged or regenerated until the soil no longer contains PCB The carrier is an absorbent, made of industrial waste such as polymers or copolymers, micronized to between 500 and 600 microns or extruded in 3 mm balls to encourage the activation of the carrier before its use. The used carrier is sent to a centrifuge (7) with sufficient G force for the pollutant to pass through a physical separation phase, allowing the carrier to be re-used. The volatile organic components are catered for by enclosing the installation so they are absorbed by the carrier and held in the mass. After the carrier is separated out, the soil contaminated with heavy metals is sent to a mixer (11) into which is added an ecologically active neutral solution linking with the metals so the soil can be washed clean with water. Between 15 and 20% of the volume of material in the mixer is finally separated from the water by a filter band connected to a vacuum (12), regenerated and cleaned of metals which can eventually be reused. The carrier containing PCB is incinerated in a special incinerator after separation. Installation for carrying out the above process.

Description

La présente invention a pour objet un système de dépollution des terres chargées en hydrocarbures, en métaux lourds ou en polychlorobiphényle. The present invention relates to a system for depolluting soil loaded with hydrocarbons, heavy metals or polychlorinated biphenyls.

Elle se rapporte à un procédé et à des installa tions destinées à décontaminer les sols ou les boues. Aujourd'hui, la dépollution des sols des boues est devenue un problème crucial dans les pays industrialisés en raison des nuisances croissantes créées par les nombreux rejets nocifs non contrôlés engendrés en particulier par les grandes installations de transformations pétrolières, métallurgiques ou autres. C'est la raison pour laquelle la mise en décharge sans dépollution préalable sera de plus en plus interdite dans le futur. It relates to a process and to installations intended to decontaminate soil or sludge. Today, depollution of soil from sludge has become a crucial problem in industrialized countries due to the increasing nuisances created by the numerous uncontrolled harmful discharges generated in particular by large petroleum, metallurgical or other processing plants. This is the reason why landfill without prior remediation will be increasingly prohibited in the future.

Le polychlorobiphényle (PCB) est une molécule organochlorée entrant à 60 % dans la composition pyralène, liquide utilisé comme isolant dans les transforma teurs électriques d'ancienne génération. Ce produit, actuellement interdit, est un puissant contaminant chimique qui ne peut être détruit qu'à 1300 C dans des incinérateurs spéciaux, d'où la tentation de s'en débarrasser frauduleuse ment à moindre coût en le jetant sans le traiter. Signalons qu'il se trouve actuellement en France 36 millions de litres de pyralène à détruire ou à recycler. Polychlorinated biphenyl (PCB) is an organochlorine molecule entering 60% in the pyralene composition, a liquid used as an insulator in old generation electrical transformers. This product, currently banned, is a powerful chemical contaminant which can only be destroyed at 1300 C in special incinerators, hence the temptation to get rid of it fraudulently at a lower cost by throwing it away without treating it. Note that there are currently in France 36 million liters of pyralene to destroy or recycle.

Les moyens de dépollution utilisés actuellement nécessitent souvent l'utilisation massive de solvants, en particulier pour la dépollution de sols contaminés par le PCB, ou de longs déplacements des terres à traiter entraî nant des coûts de transport très élevés, ce qui fait qu'il existe de nombreux "sites orphelins" qu'on a préféré abandonner, tant la réhabilitation était onéreuse avec les systèmes existants. The depollution means currently used often require the massive use of solvents, in particular for the depollution of soil contaminated by PCB, or long displacements of the grounds to be treated entailing very high transport costs, which means that it There are many "orphan sites" that we preferred to abandon, as the rehabilitation was expensive with existing systems.

Certains systèmes connus prévoient, pour ramollir les terres polluées par les hydrocarbures, l'emploi de solvants de préférence non polaire pendant une durée prolongée, ce qui amène à polluer d'abord pour atteindre un résultat concluant, et en plus une perte temps non négligeable. Some known systems provide, to soften the soil polluted by hydrocarbons, the use of preferably non-polar solvents for a prolonged period, which leads to pollute first to achieve a conclusive result, and in addition a significant loss of time .

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, grâce à la mise en place d'un procédé pour décontaminer les sols ou boues reposant sur l'utilisation solutions activatrices à basse température non destructrices pour les sols en comparaison avec d'autres agents chimiques couramment employés par la profession. The invention aims to remedy these drawbacks, by implementing a method for decontaminating soils or sludge based on the use of non-destructive low-temperature activating solutions for soils in comparison with other agents. chemicals commonly used by the profession.

Ce procédé présente l'avantage de pouvoir etre utilisé à proximité de sites pollués sans aucune difficulté, car les installations fonctionnent en circuit fermé, les bandes de transport du produit pollué sont capotées, l'eau est recyclée en permanence et réutilisée, le volume de déchets est insignifiant une fois la depollution faite, et l'écosystème de la terre est préservé. This process has the advantage of being able to be used near polluted sites without any difficulty, because the installations operate in a closed circuit, the conveyor belts of the polluted product are covered, the water is constantly recycled and reused, the volume of waste is insignificant once the depollution is done, and the earth's ecosystem is preserved.

Le système revendiqué, en raison de son coût d'exploitation réduit, est particulièrement intéressant pour les sites industriels contaminés, et permettra de dépolluer de nombreux "sites orphelins" actuellement abandonnés, ou d'éventuelles plages polluées lors de marée noire. The claimed system, because of its reduced operating cost, is particularly interesting for contaminated industrial sites, and will make it possible to clean up many "orphan sites" currently abandoned, or possible beaches polluted during an oil spill.

Le procédé consiste à traiter les boues ou sols pollués en les mélangeant, après broyage, avec de l'eau et un porteur micronisé apte à adsorber à basse température les hydrocarbures et le polychlorobiphényle, ledit porteur étant ensuite séparé du mélange et mis en décharge ou régénéré lorsque le sol ne contient que des hydrocarbures, le mélange de terre et d'eau résultant subissant éventuellement un deuxième lavage avec une solution neutre activée se liant aux métaux lourds, et les transportant avec elle lors de ce re-lavage, l'eau de lavage étant ensuite séparée du polluant et restant en circuit fermé. Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention, la figure 1 représente un schéma d'une installation permettant d'appliquer le procédé revendiqué. The method consists in treating the polluted sludge or soil by mixing it, after grinding, with water and a micronized carrier capable of adsorbing hydrocarbons and polychlorinated biphenyls at low temperature, said carrier then being separated from the mixture and landfilled or regenerated when the soil contains only hydrocarbons, the resulting mixture of soil and water possibly undergoing a second washing with an activated neutral solution binding to heavy metals, and transporting them with it during this re-washing, the water then being separated from the pollutant and remaining in a closed circuit. In the accompanying drawing, given by way of nonlimiting example of one of the embodiments of the subject of the invention, FIG. 1 represents a diagram of an installation making it possible to apply the claimed process.

Ce procédé consiste essentiellement effectuer un transfert des produits polluants de la terre contaminée vers un porteur spécifique. This process essentially involves transferring pollutants from the contaminated soil to a specific carrier.

Le porteur est un adsorbant, constitue par exemple de déchets de l'industrie tels que polymères ou copolymeres, micronisés entre 500 et 900 microns, ou de l'extrusion de copolymères haute densité en billes de 3 mm qui sont éclatées par la suite, ce qui permet d'éviter une activation avant leur emploi. Le porteur ainsi obtenu pèse entre et 80 kg par m3. The carrier is an adsorbent, for example from industrial waste such as polymers or copolymers, micronized between 500 and 900 microns, or from the extrusion of high density copolymers into 3 mm beads which are subsequently exploded, this which avoids activation before use. The carrier thus obtained weighs between and 80 kg per m3.

Grâce à la micronisation ou extrusion, on obtient une surface d'adsorption très importante qui permet, dans le cas de traitement de terres polluees par des hydrocarbures ou par le polychlorobiphényle (PCB), de ne procéder qu'à un seul lavage sans activer le porteur. Pour procéder à la dépollution des hydrocarbures, le sol à décontaminer, après pré-traitement dans un concasseur - broyeur 1, est acheminé, à l'aide d'un transporteur 2 à bande capotée, dans un mélangeur 3 où il est mis en contact, avec le porteur adsorbant. Après ajout de 5 à 10 % d'eau en volume le tout est brassé énergiquement. Thanks to micronization or extrusion, a very large adsorption surface is obtained which makes it possible, in the case of treatment of soil polluted with hydrocarbons or with polychlorinated biphenyl (PCB), to carry out only one washing without activating the carrier. To clean up the hydrocarbons, the soil to be decontaminated, after pre-treatment in a crusher - crusher 1, is conveyed, using a conveyor 2 with a covered band, to a mixer 3 where it is brought into contact , with the adsorbent carrier. After adding 5 to 10% water by volume, the whole is stirred vigorously.

On obtient une masse homogène qui est déversée dans un bac de séparation 4, puis éventuellement dans un second bac de séparation 5 de façon à obtenir une récupération totale du porteur et des fines particules. On profite du fait que le porteur est hydrophobe et surnage sur l'eau, ce qui permet de séparer la terre du porteur chargé en polluant (transfert de pollution). A homogeneous mass is obtained which is poured into a separation tank 4, then optionally into a second separation tank 5 so as to obtain total recovery of the carrier and of the fine particles. We take advantage of the fact that the carrier is hydrophobic and floats on water, which makes it possible to separate the earth from the carrier loaded with pollutants (pollution transfer).

Le porteur séparé des terres est envoyé dans un bac de réception 6, d'où il est transféré par pompage vers une centrifugeuse 7 ayant un effet G n suffisant pour provoquer cette séparation, et dans laquelle il passe par une phase physique de séparation du polluant, ce qui permet de le réutiliser pour de nombreux cycles. The carrier separated from the earth is sent to a receiving tank 6, from which it is transferred by pumping to a centrifuge 7 having an effect G n sufficient to cause this separation, and in which it goes through a physical phase of separation of the pollutant , which allows it to be reused for many cycles.

Les hydrocarbures sont dirigés vers un récipient de stockage 8 et le porteur récupéré envoyé dans un doseur 9 alimentant le mélangeur 3. Les hydrocarbures seront soit recyclés en raffinerie, soit utilisés comme adjuvants de combustion, par exemple dans les cimenteries. The hydrocarbons are sent to a storage container 8 and the recovered carrier sent to a metering device 9 supplying the mixer 3. The hydrocarbons will either be recycled in a refinery or used as combustion aids, for example in cement factories.

Lorsque le porteur est fatigué , il peut être utilisé en tant que composé pour revêtement de routes, dans les bitumes polymères, à raison de 1 à 2 % environ en poids. Ainsi, les déchets deviennent matière première, rien n'est perdu ou à mettre en décharge. When the wearer is tired, it can be used as a road surfacing compound in polymer bitumens, at a rate of approximately 1 to 2% by weight. Thus, waste becomes raw material, nothing is lost or to be landfilled.

A titre indicatif, pour une pollution par hydrocarbures de 200 000 à 300 000 ppm, on obtient un résultat final d'environ 500ppm par un premier lavage, ce résultat pouvant être amélioré par un deuxieme lavage et avec d'avantage de porteurs. As an indication, for an oil pollution of 200,000 to 300,000 ppm, a final result of approximately 500 ppm is obtained by a first washing, this result being able to be improved by a second washing and with more carriers.

Les composés organiques volatiles ("COV") sont également pris en compte dans le système l'installation de chargement est capotée et, après adsorption par le porteur, sont faits prisonniers dans la masse, ce qui représente une innovation importante par rapport tous les autres systèmes. Volatile organic compounds ("VOCs") are also taken into account in the system, the loading installation is enclosed and, after adsorption by the carrier, are trapped in the mass, which represents an important innovation compared to all the others. systems.

La terre traitée sur place peut être remise en place directement, car le procédé permet également le traitement direct des parties dites "fines, ce qui permet de garantir un degré de propreté élevé tout en ayant préservé l'écosystème. The soil treated on site can be replaced directly, because the process also allows the direct treatment of the so-called "fine parts, which guarantees a high degree of cleanliness while preserving the ecosystem.

Pour la dépollution successive d'hydrocarbures et de métaux lourds, le sol est repris après passage dans le ou bacs de séparation 4, 5 par un transporteur 10 qui le déverse dans un malaxeur 11 dans lequel est ajouté une solution écologique activante neutre se liant avec les métaux et permettant de laver les métaux du sol. Cette solution mélangée à l'eau représente environ 15 à 20 % du volume qui se trouve dans le malaxeur 11 de traitement. La terre est ensuite séparée de l'eau à l'aide d'un séparateur 12 comportant une bande filtrante reliée un réseau de vide ayant une longueur appropriée. Elle peut alors retourner à son emplacement originel, dépolluée selon les normes en vigueur, et l'eau, régénérée et débarrassée des métaux au moyen d'un système de traitement 13 de type connu. Ces métaux pouvant être recyclés et revalorisés ou dirigés vers une décharge appropriée. For the successive depollution of hydrocarbons and heavy metals, the soil is taken up after passage through the separation tank (s) 4, 5 by a conveyor 10 which pours it into a mixer 11 into which is added an ecological activating neutral solution binding with metals and used to wash metals from the ground. This solution mixed with water represents approximately 15 to 20% of the volume which is in the mixer 11 for treatment. The earth is then separated from the water using a separator 12 comprising a filter band connected to a vacuum network having an appropriate length. It can then return to its original location, decontaminated according to the standards in force, and the water, regenerated and freed from metals by means of a treatment system 13 of known type. These metals can be recycled and revalued or sent to an appropriate landfill.

Le procédé permet de débarrasser les sols traités de 95 % des métaux tels que le cadmium, le zinc, le plomb le cuivre, etc. The process makes it possible to rid treated soils of 95% of metals such as cadmium, zinc, lead, copper, etc.

Dans le cas de sols pollués par le polychlorobiphényle (PCB) le traitement est identique à celui employé pour les hydrocarbures, à l'exception du porteur sera légèrement modifié, celui-ci n'étant pas régénéré mais étant directement envoyé vers une décharge prévue à cet effet ou dans un incinérateur spécial. In the case of soil polluted by polychlorinated biphenyl (PCB) the treatment is identical to that used for hydrocarbons, with the exception of the carrier will be slightly modified, this one not being regenerated but being directly sent to a landfill provided for this effect or in a special incinerator.

Ce procédé évite l'emploi massif de solvants pour la dépollution de sols contaminés par le PCB. This process avoids the massive use of solvents for the depollution of soil contaminated by PCB.

Le procédé de dépollution PCB tel que décrit divise le coût de traitement par 3 et garantit une dépollution de < de 30 mg (kg). The PCB depollution process as described divides the treatment cost by 3 and guarantees depollution of <30 mg (kg).

L'installation de la figure 1 est complétée par un réservoir d'eau 14 en circuit fermé relié au bac de séparation 4, ainsi que par un élément de stockage 15 de la solution active de lavage des métaux lourds, cet élément étant relié au malaxeur 11 et alimenté en eau par le système de traitement 13 lié à l'installation. The installation of FIG. 1 is completed by a water tank 14 in a closed circuit connected to the separation tank 4, as well as by a storage element 15 for the active heavy metal washing solution, this element being connected to the mixer. 11 and supplied with water by the treatment system 13 linked to the installation.

Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des procédés similaires permettant de traiter de tels taux de pollution à froid.The positioning of the various constituent elements gives the object of the invention a maximum of useful effects which had not, to date, been obtained by similar methods making it possible to treat such rates of cold pollution.

Claims

CLAIMS 1. Land depollution process, intended to decontaminate soils or sludges loaded with hydrocarbons, heavy metals or polychlorobiphenyl (PCB), characterized in that the polluted sludges or soils to be treated are mixed, after grinding in a crusher - grinder (1) , with water and a micronized carrier, or obtained by the extrusion of high density copolymers into beads of 3 mm subsequently exploded, capable of adsorbing hydrocarbons and polychlorinated biphenyls at low temperature, said carrier then being separated from the mixture by decantation and landfilled, or regenerated when the contaminated soil does not contain polychlorinated biphenyl. 2. Process according to Claim 1, characterized in that the carrier is an adsorbent, consisting for example of industrial waste such as polymers or copolymers, micronized between 500 and 900 microns or extruded into 3 mm balls subsequently split, so as to avoid activation of said carrier before use. 3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the treatment of soils polluted by hydrocarbons and possibly heavy metals, the adsorbent carrier separated from the earth is transferred to a centrifuge (7) having a sufficient G effect in which it goes through a physical phase of separation of the pollutant, so that it can be reused for new cycles. 4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the volatile organic compounds are taken into account in the pollution control system by means of a hooded loading installation, so that they are adsorbed by the carrier and taken prisoner in the mass. 5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that when the polluted soils contain heavy metals in addition to the hydrocarbons, the earth, after separation of the adsorbent carrier, is sent to a mixer (11) to which is added a ecological neutral activating solution which binds with metals and makes it possible to rid the earth of said metals by washing, this solution being mixed with water and representing approximately 15 to 20% of the volume which is in the mixing mixer (11), earth is finally separated from the water using a filter band connected to a vacuum network (12), regenerated and freed of metals which could possibly be revalued. 6. Method according to either of Claims 1 and 2, characterized in that, for the treatment of soils polluted with polychlorinated biphenyl (PCB), the carrier, after separation with the decontaminated earth, is landfilled or incinerated in an incinerator special. 7. Land depollution installation, intended to decontaminate soils or sludges loaded with hydrocarbons, heavy metals or polychlorobiphenyl (PCB) by applying the method according to the preceding claims, characterized in that it comprises a crusher-crusher (1) of pre-treatment of polluted soil, connected by means of a conveyor (2) with a covered band, to a mixer (3) where said soil is mixed with a micronized adsorbent, or extruded into 3 mm exploded beads, and water before being transferred to one or two separation tanks (4, 5), a reception tank (6) receiving the carrier separated from the soil, and a centrifuge (7) then allowing it to be separated from the pollutant, a conveyor (10) conveying the earths to a mixer (11) able to rid them of heavy metals by washing, by means of an activating aqueous solution, a separator (12) comprising a vacuum filtering band p allowing to then extract the water from the soil, said water being regenerated and freed of metals by means of a treatment system (13) of known type.