Thèse soutenue

Les techniques électrocinétiques appliquées à la dépollution des métaux lourds dans les sols : application au cadmium
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Auteur / Autrice : Pascal Marceau
Direction : Paul Broquet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la terre
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Besançon
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Nous présentons la théorie des techniques électrocinétiques en l'état actuel des connaissances. Une étude bibliographique montre que les essais de laboratoire sont beaucoup plus nombreux que les essais sur le terrain. Les polluants étudiés sont les métaux lourds et les produits organiques. Nous avons réalisé des expériences d'électrodépollution sur deux matériaux argileux dopés au Cd à hauteur de 1 gtkg MS. Les matériaux sont principalement constitués de poudre de silice pour environ 40 %, et de phyllosilicates pour 50 %, avec pour le premier presque exclusivement de la kaolinite, et le second 75 % de kaolinite et 20 % de chlorite. Nous avons réalisé 6 essais en cellule avec chaque matériau, avec des densités de courant de 0,1 mA/cm2 et 0,3 mA/cm2. Les expériences sans contrôle du pH du catholyte ont montré que le Cd précipitait sous forme d'hydroxydes dans le sol. Le maintien du pH du catholyte à une valeur voisine de 3 a permis au Cd d'être extrait du sol. Les taux de dépollution sont compris entre 91 % et 99 %. Deux essais pilotes ont été réalisés avec une densité de courant de 0,3 mA/cm2, avec un sol monocouche et un sol bicouche. Le pH du catholyte était contrôlé pour permettre l'extraction du Cd du sédiment. Le monocouche a montré un taux de dépollution de 98,5 %. Dans l'essai bicouche, une zone a progressivement été ignorée par le traitement électrocinétique ; les teneurs en Cd en fin d'essai y sont restées importante, alors que dans le reste du sédiment elles étaient comparables à celles du monocouche. Le taux final d'extraction était de 88 %. Pour simuler les expériences réalisées en cellule nous avons réalisé un modèle numérique. Les résultats sont en assez bonne adéquation avec les expériences. Les simulations nous montrent que le temps nécessaire pour extraire une certaine quantité de Cd du sol est inversement proportionnel à la densité de courant utilisée, les autres paramètres ne variant pas.