Calcination des sédiments de dragage contamines. Etude des propriétés physico-chimiques - Conclusion

Ramaroson Jocelyn

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Conclusion générale

Conclusion générale La société SOLVAY S.A. s’est lancée dans le traitement des sédiments  contaminés depuis une dizaine d’année, le procédé nommé NOVOSOLconsiste à traiter chimiquement et thermiquement le sédiment. Le produit issu du procédé peut être utilisé dans des filières de valorisation notamment dans le génie civil du fait de l’importante quantité (gisement disponible) et des propriétés physico-chimiques intéressantes. Notre étude a été axée sur la partie thermique du procédé aussi bien à l’échelle du laboratoire qu’à l’échelle pilote. Deuxsédiments d’origine et de natures différentes ont été étudiés. La caractérisation physico-chimique des sédiments phosphatés est une étape fondamentale. Cette étape permet de connaître la composition chimique et les caractéristiques physiques du sédiment phosphaté. La caractérisation nous a permis de montrer que les caractéristiques physiques des deux sédiments restent très proches. Par contre, les caractéristiques chimiques sont très différentes. Les plus grandes différences observées sont au niveau de la concentration en polluants métalliques et la teneur en matières organiques.En effet, le sédiment phosphaté de Dampremy est plus pollué que celui de Vraimont car il contient beaucoup plus de métaux lourds et une quantité plus élevée de matière organique 4 fois plus importante que dans le cas du sédiment de Vraimont. Les comportements des métaux lourds et des composés organiques ont été étudiés pendant la calcination des sédiments. Les résultats obtenus ont montré que la majorité des métaux sont concentrés dans le solide. La vaporisation des métaux lourds pour les deux sédiments reste très faible jusqu’à 700°C. Au delà de 700°C, certains métaux tels que le Cd commencent à se vaporiser du fait entre autre de la fusion partielle de la matrice silico-aluminate du sédiment. Après l’étude de distribution des métaux lourds dans les différentes phases, des tests ont été effectués pour démontrer la stabilisation des métaux lourds. Ces tests de lixiviation ont montré que les concentrations des métaux lourds analysées pour les sédiments calcinés ne dépassent pas les valeurs limites exigées pour la mise en décharge des déchets. Les tests d’extraction séquentielle effectués pour les deux sédiments ont prouvé le renforcent de la stabilisation des métaux. Les résultats ont montré que la

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quantité de métaux présents dans la fraction résiduaire augmente progressivement et nettement sous l’effet de la température, pour tous les métaux lourds, ce qui confirme leurs stabilisations. Ces résultats montrent aussi que la concentration renforce la stabilisation déjà observée dans l’étape de phosphatation. En ce qui concerne les matières organiques, à partir de 400°C, les composés organiques sont quasiment dégradés. Cela se traduit par une augmentation de la porosité et de la surface spécifique. Une fois débarrassée de ses constituants organiques, la matrice minérale restante ne présente plus de transformations chimiques notables. Cependant, On observe une évolution texturale. En effet, la surface spécifique diminue considérablement suivie d’une densification et d’un grossissement des grains. La conjugaison de ces différentes transformations texturales et structurales mises en évidence nous montrent la présence du phénomène de frittage confirmée par les images MEBréalisées sur les sédiments calcinés. En plus de cela, cesévolutions physiques nous permettent aussi de constater que les propriétés du sédiment peuvent être contrôler pendant la calcination. Des expériences ont été également réalisées sur un pilote. Deux paramètres essentiels ont été étudiés, il s’agit de la température et du temps de séjour. Il a été démontré que leur influence est notable sur les propriétés du sédiment. On a remarqué que la surface spécifique est fortement influencée par la température de calcination et le temps de séjour. On peut globalement dire que la surface spécifique baisse avec l’augmentation de la température de calcination et l’allongement du temps de séjour. C’est le phénomène du frittage thermique. Il est alors possible de contrôler les propriétés physiques pendant la calcination. Cela ouvre des perspectives très prometteuses en ce qui  concerne la valorisation matière des sédiments traités NOVOSOL. D’autre part, Les résultats ont montré une bonne adéquation entre les résultats obtenus à l’échelle laboratoire et ceux obtenus sur le pilote.

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