Abstract :
[fr] Le dragage des voies navigables est indispensable pour maintenir et améliorer le transport fluvial, ainsi que pour assurer une bonne qualité des eaux de surface. Cependant, suite à l'Arrêté du Gouvernement wallon du 30 novembre 1995, les boues de dragage retirées du fond des cours d'eau sont considérées comme des déchets (classées en catégorie A ou B suivant la quantité de polluants qu'elles contiennent et relarguent), et doivent être éventuellement traitées avant d'être valorisées ou éliminées. De ce fait, un retard s'est accumulé suite au ralentissement des travaux de dragage, menant à un passif de 6 millions de m³, auquel s'ajoute 500 000 m³ annuels. Deux tiers des boues draguées en Région Wallonne se situent en catégorie B (contamination en éléments traces métalliques et micropolluants organiques).
Se basant sur le principe que généralement, les polluants se concentrent sur les fractions les plus fines des sédiments, une plateforme expérimentale à l'échelle semi-industrielle a été mise au point lors du projet SOLINDUS (dont le chef de file est le Centre Terre et Pierre) afin de séparer les sédiments de dragage en plusieurs fractions granulométriques valorisables par la suite, en fonction de leurs propriétés. Cependant, la fraction limoneuse (granulométrie comprise entre 15 et 63 µm), représentant 20 à 40% des sédiments bruts, reste dans certains cas trop polluées par rapport à la législation.
Le but de ce travail de recherche est d'étudier le comportement des éléments traces métalliques (ETM) contenus dans cette fraction de sédiment. La compréhension des phénomènes de rétention/relargage des ETM est en effet importante dans le contexte de l'évaluation des risques liés à la valorisation des sédiments ainsi que pour l'amélioration du traitement de purification de la fraction.
Le premier échantillon étudié présente des concentrations intermédiaires entre classe A et B pour le cobalt, le cadmium, le plomb et le zinc. Un test de lixiviation à l'eau déminéralisée suivant ce qui est préconisé dans la législation montre un relargage trop important en zinc, classant finalement le sédiment en catégorie B. Le protocole BCR d'extraction sélective séquentielle, permettant de déterminer les phases porteuses des ETM, a été réalisé, de même qu'un test de lixiviation en fonction du pH (TS 14429). Ce test a montré que les ETM étaient principalement relargués en milieu acide, les concentrations mesurées en milieu basique étant très faibles.
En parallèle, la modélisation du comportement des ETM est réalisée avec le logiciel PHREECQ [1]. Afin de tenir compte des mécanismes principaux de rétention des ETM, le modèle prend en compte la sorption des métaux sur les hydroxydes de fer et d'aluminium et sur la matière organique. La quantité de sites de sorption est déterminée par les procédures décrites dans la norme ISO 12782. Le modèle calcule la spéciation des ETM en solution ainsi que leur répartition au sein de la phase solide, en fonction du pH. Les premiers résultats représentent bien l'allure générale de la lixiviation en fonction du pH pour les ETM, mais le modèle peut encore être amélioré.
Références
[1] D. L. Parkhurst and C. A. J. Appelo, 'Description of Input and Examples for PHREEQC Version 3 - A Computer Program for Speciation , Batch-Reaction , One-Dimensional Transport , and Inverse Geochemical Calculations,' 2013.
