Elaboration, mise en place et suivi de chantiers de dépollution de sols par désorption thermique

Details

Supervisors

Kruyts, Nathalie

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] en sciences et gestion de l'environnement

Abstract

Le présent rapport de stage s’inscrit dans le cadre du Master en Sciences et Gestion de l’Environnement proposé à l’UCLouvain. Il se base sur la réalisation d’un stage de 6 mois au sein de Haemers Technologies S.A., entreprise spécialisée en technologies de désorption thermique, et le développement d’une problématique spécifique : "Etude de la dépollution des sols par l’application de la technologie de désorption thermique telle que développée par Haemers Technologies". Dans le premier chapitre du rapport est tout d’abord présentée la méthodologie appliquée pour répondre à la question de recherche. Celle-ci n’est autre que les bases théoriques de la technologie de désorption thermique développée par l’entreprise. Le principe est simple : un réseau de tubes de chauffe, placés dans la masse de terre polluée, transmet, par conduction, de l’énergie thermique au sol contaminé. L’augmentation de la température permet la volatilisation des contaminants, qui sont ensuite extraits via un réseau d’extraction (création de zones de dépressions). Dans la suite de ce chapitre est présentée l’étude de la problématique, qui s’articule autour de trois projets réalisés dans le cadre du stage : deux projets pratiques de mise en œuvre, et un troisième projet de recherche réalisé au département de recherche et développement de l’entreprise. La fin du chapitre présente des résultats de projets antérieurs de dépollution menés par l’entreprise. Le premier projet illustre l’application de la désorption thermique sous sa première forme de mise en œuvre, l’ISTD. Celle-ci consiste à ne pas excaver les terres polluées, et à placer in situ les réseaux de tubes de chauffes et d’extraction. Le projet en question, situé à Singapour, a pour but la dépollution de plus de 30 000 m² de terres polluées aux hydrocarbures, pour des profondeurs allant jusque 5 m. Le deuxième projet illustre l’application de la désorption thermique sous sa deuxième forme de mise en œuvre, l’ESTD. Celle-ci consiste à excaver les terres, les placer sous formes de piles dans lesquelles sont insérées les réseaux de tubes de chauffe et d’extraction. Les piles sont généralement directement montées sur site. Le projet en question est un projet pilote situé au Vietnam, et consiste en la dépollution de 250 m3 de terres polluées au dioxines et furanes. Le projet de recherche présente un moyen d’optimiser le bilan énergétique d’une pile thermique (de taille standard) telle qu’installée lors de l’application ESTD de la technologie. Il s’agit de la modélisation d’un système d’échangeurs de chaleurs à tubes coaxiaux. Il permet de récupérer l’énergie thermique contenue dans les gaz de combustion à la sortie des tubes de chauffe et de la transmettre à l’air d’appoint nécessaire à la combustion et injectée au niveau des bruleurs. Au vu des résultats de l’étude, la mise en place d’un tel système semble prometteuse tant sur le plan énergétique que financier. La récupération d’énergie réalisée permettrait ainsi de fournir près de 10 % des besoins énergétiques nécessaires à la chauffe, et de diminuer de manière significative les besoins de l’installation en carburant. Ce projet de recherche illustre d’une part la recherche perpétuelle de l’entreprise à optimiser ses procédés et montre d’autre part à quel point la problématique étudiée est complexe et soulève de nombreuses problématiques sous-jacentes. Au travers de ces trois projets, et de la présentation des résultats de projets antérieurs, la technologie est présentée et son efficacité à atteindre un haut degré de décontamination dans certains cas bien précis est démontrée. La fin du premier chapitre présente une approche plus critique. Cette dernière passe dans un premier temps par la définition du domaine d’applicabilité de la technologie (i.e. les contaminants traités et les types de sols compatibles). Les procédés ESTD et ISTD sont ensuite comparés et la question de la durabilité de la désorption thermique est finalement abordée. Un deuxième chapitre présente les acquis et enseignements tirés de la réalisation du stage, que ce soit au niveau des « soft skills » et « hard skills », et autre enseignement personnel acquis par l’étudiant. Le rapport se clôture finalement sur un troisième chapitre, qui contient quelques suggestions destinées à l’organisation d’accueil.