II.4.2.2 La vitrification
Principe :
Après séchage, les sédiments contaminés sont fondus à très haute température pour former une
structure cristalline qui fixe les métaux toxiques. Une partie de ces derniers (Hg et Cd) est
volatilisée au cours de l'opération. Il est donc nécessaire de traiter les gaz qui se dégagent. Le
maintien de conditions oxydantes, permet toutefois de minimiser les risques de volatilisation
des autres métaux (Zn et Pb) (VERSTEEG et al., 1993). Pour des raisons économiques, ces
traitements sont généralement appliqués aux fractions fines polluées. L'élimination des sables
par hydrocyclone réduit les volumes à traiter.
Exemples d'application et limites :
Des essais de vitrification ont été menés aux Pays-Bas sur differents sédiments portuaires
(VERSTEEG et al., 1993). Après trente minutes à 1300°C, tous les constituants du sédiment
sont fondus. Cependant, afin de favoriser la cristallisation, un refroidissement contrôlé de 10°C
par minute a été appliqué. Cela a permis l'obtention d'un matériau semblable au basalte et
présentant bon nombre d'avantages. D'une part, le piégeage des métaux non volatilisés semble
correct à court terme. D'autre part, la résistance mécanique des blocs de basalte artificiels est
suffisante pour envisager leur utilisation en génie civil. Ce dernier point est directement lié aux
conditions de refroidissement (cristallisation du matériau). Des essais semblables ont été menés
à Hambourg sur des sédiments de l'Elbe. Là encore, la valorisation du matériau après
traitement (formation de céramique) présente des intérêts considérables. Cependant, ces essais
nécessitent des investissements technologiques et énergétiques importants (DETZNER, 1993).
IL4.2.3 L’incinération
Principe :
L'incinération des boues de station d'épuration est un procédé utilisé depuis plusieurs années.
Elle offre pour ces produits un certain nombre d'avantages. D'une part, elle permet d'éliminer la
totalité de l'eau et des constituants organiques. Les organismes pathogènes sont donc détruits.
De plus, au cours de l'incinération, les métaux sont transformés en oxydes métalliques qui se
concentrent dans les cendres volantes. Ces dernières présentent une bonne résistance à la
lixiviation (TIZE, 1996). Le traitement des gaz est cependant impératif avant leur rejet dans
l'atmosphère.
Limites à l'application :
Néanmoins, cette technique de traitement reste pour l'instant inadaptée au sédiment de
dragage. En effet, si tous les avantages qu'elles offrent aux boues d'épuration sont conservés
pour les boues de dragage, une différence importante entre ces deux produits compromet son
utilisation. Les boues de station d'épuration présentent des teneurs en matières organiques
comprises entre 50 et 80 %. Par conséquent, cet apport énergétique contribue largement à
diminuer les coûts de l'incinération. Dans le cas des sédiments de dragage, cette teneur est très
souvent inférieure à 10 % (GOUTTIERE, 1987). De ce fait, un tel procédé n'est pas
actuellement économiquement applicable à ces matériaux (DETZNER, 1993). Seules de très
petites quantités peuvent être ponctuellement traitées.
Principe :
Après séchage, les sédiments contaminés sont fondus à très haute température pour former une
structure cristalline qui fixe les métaux toxiques. Une partie de ces derniers (Hg et Cd) est
volatilisée au cours de l'opération. Il est donc nécessaire de traiter les gaz qui se dégagent. Le
maintien de conditions oxydantes, permet toutefois de minimiser les risques de volatilisation
des autres métaux (Zn et Pb) (VERSTEEG et al., 1993). Pour des raisons économiques, ces
traitements sont généralement appliqués aux fractions fines polluées. L'élimination des sables
par hydrocyclone réduit les volumes à traiter.
Exemples d'application et limites :
Des essais de vitrification ont été menés aux Pays-Bas sur differents sédiments portuaires
(VERSTEEG et al., 1993). Après trente minutes à 1300°C, tous les constituants du sédiment
sont fondus. Cependant, afin de favoriser la cristallisation, un refroidissement contrôlé de 10°C
par minute a été appliqué. Cela a permis l'obtention d'un matériau semblable au basalte et
présentant bon nombre d'avantages. D'une part, le piégeage des métaux non volatilisés semble
correct à court terme. D'autre part, la résistance mécanique des blocs de basalte artificiels est
suffisante pour envisager leur utilisation en génie civil. Ce dernier point est directement lié aux
conditions de refroidissement (cristallisation du matériau). Des essais semblables ont été menés
à Hambourg sur des sédiments de l'Elbe. Là encore, la valorisation du matériau après
traitement (formation de céramique) présente des intérêts considérables. Cependant, ces essais
nécessitent des investissements technologiques et énergétiques importants (DETZNER, 1993).
IL4.2.3 L’incinération
Principe :
L'incinération des boues de station d'épuration est un procédé utilisé depuis plusieurs années.
Elle offre pour ces produits un certain nombre d'avantages. D'une part, elle permet d'éliminer la
totalité de l'eau et des constituants organiques. Les organismes pathogènes sont donc détruits.
De plus, au cours de l'incinération, les métaux sont transformés en oxydes métalliques qui se
concentrent dans les cendres volantes. Ces dernières présentent une bonne résistance à la
lixiviation (TIZE, 1996). Le traitement des gaz est cependant impératif avant leur rejet dans
l'atmosphère.
Limites à l'application :
Néanmoins, cette technique de traitement reste pour l'instant inadaptée au sédiment de
dragage. En effet, si tous les avantages qu'elles offrent aux boues d'épuration sont conservés
pour les boues de dragage, une différence importante entre ces deux produits compromet son
utilisation. Les boues de station d'épuration présentent des teneurs en matières organiques
comprises entre 50 et 80 %. Par conséquent, cet apport énergétique contribue largement à
diminuer les coûts de l'incinération. Dans le cas des sédiments de dragage, cette teneur est très
souvent inférieure à 10 % (GOUTTIERE, 1987). De ce fait, un tel procédé n'est pas
actuellement économiquement applicable à ces matériaux (DETZNER, 1993). Seules de très
petites quantités peuvent être ponctuellement traitées.