BE1021572B1 - Methode et systeme pour le nettoyage d'un sol contenant des contaminants - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un système pour nettoyer un sol contenant des contaminants.

Description

METHODE ET SYSTEME POUR LE NETTOYAGE D'UN SOL CONTENANT DES

CONTAMINANTS

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne le domaine de la dépollution des sols. L'invention concerne des procédés et des systèmes pour le nettoyage des sols contenant des contaminants, et plus particulièrement à un procédé et un système pour volatiliser les contaminants dans le sol par conduction thermique et d’efficacement éliminer ces contaminants.

CONTEXTE DE L'INVENTION

La contamination des sols est devenue un sujet de grande préoccupation dans de nombreux endroits. Le sol peut être contaminé avec des produits chimiques, biologiques et / ou des contaminants radioactifs. Déversements de matières, des cuves de stockage qui fuient, et des infiltrations issues de matériaux enfouis de manière inadéquate ne sont que quelques exemples des nombreuses façons dont le sol peut être contaminé. S’ils sont laissés en place, beaucoup de ces contaminants se retrouvent dans les aquifères, l'air ou dans l'approvisionnement alimentaire, et pourraient devenir des risques pour la santé publique.

Il existe de nombreuses méthodes proposées pour l'élimination des contaminants du sol, telles que l'excavation suivie de l'incinération, la vitrification in situ, le traitement biologique, des additifs chimiques pour la désactivation, le chauffage par radiofréquence, etc. Malgré le succès dans certaines applications, ces méthodes peuvent être très coûteuses et ne sont pas pratiques si plusieurs tonnes de sol doivent être traitéeq.

Un processus qui peut être utilisé pour enlever les contaminants du sol est un processus d'extraction des vapeurs du sol. Dans un tel procédé, un vide est appliqué au sol de manière à aspirer de l'air et des vapeurs à travers le sol. Le vide peut être appliqué à l’interface sol / air ou le vide peut être appliqué par des puits sous vide placé à l'intérieur du sol. L'air et la vapeur peuvent entraîner et transporter des contaminants volatils vers la source de vide. Les effluents gazeux extraits du sol par le vide qui comprennent les contaminants qui se trouvaient dans le sol sont ensuite dirigés vers une installation de traitement dans laquelle ils sont traités pour éliminer ou réduire les contaminants à des niveaux acceptables.

La désorption thermique in situ peut être utilisée pour augmenter l'efficacité d'un processus d'extraction des vapeurs du sol. La désorption thermique in situ comprend le chauffage in situ du sol pour augmenter la température du sol tout en éliminant simultanément les gaz de dégagement du sol. La chaleur ajoutée au sol contaminé peut élever la température du sol au-dessus de la température de vaporisation des contaminants et provoquer la vaporisation des contaminants. Un vide appliqué au sol permet d’extraire le contaminant vaporisé depuis le sol.

Un procédé de chauffage d'un sol contenant des contaminants comprend l'injection d'un fluide chauffé dans le sol. Un inconvénient majeur du type de méthode décrit ci-dessus, est que l'injection d'air chaud dans le sol a tendance à créer des chemins d'écoulement de vapeur dans le sol. En outre, la percolation de l'air chaud à travers le sol peut être entravée par la nature du sol, comme par exemple de l’argile. En conséquence, l'air chaud n'est pas distribué de façon homogène dans le sol contaminé, mais il s'accumule plutôt à son niveau d'injection dans le sol, c'est à dire à l'intérieur et autour des perforations des tuyaux.

Un autre moyen de chauffage d'un sol consiste à chauffer un sol par conduction thermique. Le cChauffage par conduction thermique, en combinaison avec l'élimination des gaz polluants du sol à l'aide d'un système d'extraction de vapeur fait partie des techniques éprouvées. Couvertures thermiques et / ou appareils de chauffage du sol qui sont placés au-dessus du sol contaminé ont été appliquées pour le chauffage par conduction du sol. Alternativement, des systèmes ont été décrits dans lesquels le chauffage par conductionthermique du sol peut inclure le chauffage résistif (électriquement) d’un tubage de puits, qui chauffe par conduction le sol environnant. Une source de vide en coïncidence avec la source de chaleur ou séparée peut être appliquée.

Un inconvénient commun des méthodes mentionnées ci-dessus, est qu'elles peuvent être relativement inefficaces d’un de point vue énergétique. En outre, la chaleur produite par la combustion des contaminants est généralement perdue. Dans ces méthodes, un sol contaminé est chauffé, les contaminants du sol vaporisés sont extraits du sol et décomposés ou détruits sur site, par exemple dans un système de traitement thermique. Cependant, le chauffage du sol ainsi que le traitement thermique des contaminants extraits du sol sont deux procédés qui nécessitent l'entrée d'une quantité d'énergie importante. Les méthodes mentionnées ci-dessus nécessitent donc un apport important d'énergie et donc induisent des charges d'exploitation importantes.

Dans le document EP 1 604 749 B1, il est décrit un système dans lequel la chaleur provenant des contaminants vaporisés est réutilisée. Cependant, ce système nécessite un ventilateur pour induire des zones de basse pression (vide), de sorte que le fluide chauffé peut passer au travers du ventilateur. Ce ventilateur va souffrir mécaniquement de la chaleur. Habituellement, ces ventilateurs sont limités en température de fonctionnement. Souvent, ils ne sont pas pratiques à utiliser, en raison de leur poids et leur taille.

La présente invention vise à fournir une solution aux problèmes mentionnés ci-dessus en fournissant un procédé et un système pour nettoyer un sol contenant des contaminants qui est plus efficace d'un point de vue énergétique, et en même temps offre moins de pression sur les parties mécaniques. En outre, la présente invention vise à fournir un procédé et un système qui est plus facile à installer, moins coûteux à utiliser, et / ou plus efficace à maintenir. En outre, la présente invention vise à fournir un procédé et un système qui peut être appliquée à un large éventail de configurations.

RESUME DE L'INVENTION

La présente invention concerne un procédé et un système pour nettoyer un sol contenant des contaminants. Les procédés et systèmes décrits ici sont destinés à nettoyer le sol des contaminants volatils et semi-volatils. Les procédés et systèmes selon la présente invention peuvent être appliqués pour le nettoyage des sols contaminés in situ et ex situ.

Les inventeurs ont constaté que les méthodes et les systèmes de la présente invention sont plus faciles à installer, moins coûteux à utiliser, et / ou plus efficaces à maintenir. Par ailleurs, les inventeurs ont constaté que les méthodes et les systèmes de la présente invention peuvent être appliqués à un large éventail de configurations. Les inventeurs ont également constaté que les méthodes et les systèmes de la présente invention sont flexibles, par exemple, la chaleur peut être fournie à une zone choisie sans grands changements à la configuration. Par conséquent, les méthodes et les systèmes de la présente invention permettent de fournir une meilleure modularité et une flexibilité améliorée.

Dans un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de nettoyage d'un sol contenant des contaminants, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes: - l’introduction d'au moins un tuyau thermoconducteur dans ledit sol; - l’introduction d'au moins un tuyau perforé; - le chauffage dudit sol par conduction thermique par circulation d'un fluide chauffé à travers ladite tuyau thermoconducteur de la chaleur de manière à obtenir une vapeur de contaminant, de sorte que ladite vapeur de contaminant est dirigée vers le tuyau perforé en raison de la pression négative présente; - le transport de la vapeur de contaminant depuis le sol vers ledit tuyau perforé, et - d'incinérer ladite vapeur de contaminant pour éliminer au moins partiellement lesdits contaminants du sol; caractérisé en ce que la pression négative dans le tube perforé est créée par un venturi.

Dans un mode de réalisation préféré, le procédé comprend en outre l'étape consistant à: - purger partiellement la vapeur de contaminant.

Le contaminant vapeur peut être purgé avant ou après son incinération.

De préférence, le procédé comprend l'étape consistant à: - Partiellement purger la vapeur des contaminants incinérés.

Dans un mode de réalisation préféré, le venturi a un diamètre de 1,0 à 10,0 mm, de préférence de 2,0 à 7,5 mm, de préférence de 3,0 à 5,0 mm, de préférence d'environ 4,0 mm.

Dans un mode de réalisation préféré, l'air comprimé a une pression de 0,5 à 10,0 bars, de préférence de 2,0 à 8,0 bar, de préférence de 4,0 à 7,0 bar.

Dans un mode de réalisation préféré, l'air comprimé a une humidité relative (telle que mesurée dans des conditions standard) d'au plus 20,0%, de préférence d'au plus 10,0%, de préférence d'au plus 5,0%, de préférence d'au plus 2,0%, de préférence d'au plus 1,0%, de préférence d'au plus 0,5%, de préférence d'au plus 0,2%, de préférence d'au plus 0,1%.

Dans un mode de réalisation préféré, le tuyau thermoconducteur et de le tuyau perforé sont les mêmes.

Dans un mode de réalisation préféré, le tuyau thermoconducteur comprend un tube extérieur et un tube intérieur, dans lequel le tube intérieur reçoit le fluide chauffé, qui est renvoyé à travers le tube extérieur. De préférence, lorsque le tuyau thermoconducteur et le tuyau perforé sont les mêmes, une pression négative est créée par l'écoulement du fluide chauffé dans ledit tuyau conducteur de chaleur, qui peut extraire la vapeur contaminant du sol.

Dans un mode de réalisation préféré, le procédé comprend l'étape consistant à réutiliser l'énergie thermique obtenue par l'incinération de ladite vapeur, pour chauffer ledit sol contaminé afin de vaporiser les contaminants restants dans ledit sol.

Dans un mode de réalisation préféré, le procédé comprend l'incinération de ladite vapeur de contaminant par: - l’incinération des contaminants du sol dans ladite vapeur de contaminant de manière à obtenir des gaz d'incinération et de l'énergie thermique; - la récupération de cette énergie thermique, et - la réutilisation de ladite énergie thermique récupérée pour chauffer ledit fluide.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de nettoyage d'un sol contenant des contaminants, dans lequel le système comprend: - des moyens pour chauffer ledit sol afin de produire une vapeur de contaminant, comprenant au moins un tuyau thermoconducteur comprenant de préférence un tube intérieur (8), à travers lequel le fluide de chauffage est introduit dans le sol, et un tube extérieur (6), à travers laquelle le fluide chauffé est récupéré; - des moyens pour éliminer des contaminants de ladite vapeur du sol, comprenant au moins un tuyau perforé; - des moyens pour forcer ladite vapeur de contaminant dans ledit tuyau perforé, et - des moyens pour l'incinération de ladite vapeur de contaminant pour enlever au moins partiellement lesdits contaminants de sol présents dans ladite vapeur de contaminant; dans lequel lesdits moyens pour forcer ladite vapeur de contaminant dans ledit tuyau perforé comprend un venturi.

Dans un mode de réalisation préféré, le système comprend en outre: - des moyens pour purger les contaminants en phase vapeur (par exemple par une ou plusieurs purges), dans lequel le contaminant vapeur peut être incinéré avant la purge de vapeur ou dans lequel le contaminant peut être non incinéré avant la purge.

Dans un mode de réalisation préféré, le venturi a un diamètre de 1,0 à 10,0 mm, de préférence de 2,0 à 7,5 mm, de préférence de 3,0 à 5,0 mm, de préférence d'environ 4,0 mm.

Dans un mode de réalisation préféré, le venturi est alimenté par de l'air comprimé, dans lequel l'air comprimé a une pression de 0,5 à 10,0 bars, de préférence de 2,0 à 8,0 bar, de préférence de 4,0 à 7,0 bar.

Dans un mode de réalisation préféré, l'air comprimé a une humidité relative (telle que mesurée dans des conditions standard) d'au plus 20,0%, de préférence d'au plus 10,0%, de préférence d'au plus 5,0%, de préférence d'au plus 2,0%, de préférence d'au plus 1,0%, de préférence d'au plus 0,5%, de préférence d'au plus 0,2%, de préférence d'au plus 0,1%.

Dans un mode de réalisation préféré, le tuyau thermoconducteur et le tuyau avec au moins une perforation, sont les mêmes, de préférence, le tube extérieur du tuyau thermoconducteur est perforé.

Dans un mode de réalisation préféré, le système comprend en outre des moyens pour réutiliser l'énergie thermique obtenue par l'incinération de ladite vapeur pour chauffer ledit contaminant le sol afin de vaporiser les contaminants restants dans ledit sol.

Ces objets et d'autres, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée qui suit des modes de réalisation préférés qui se déroulent conformément aux dessins annexés.

DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES

Fig. 1 est une illustration d'un mode de réalisation d'un système de nettoyage du sol selon la présente invention, comprenant un venturi (1), alimentée par l’air comprimé (2), un ventilateur (3) pour un brûleur (7), une purge (4), un tuyau thermoconducteur (5) et un tube perforé (6), dans lequel le tuyau thermoconducteur (5) et le tuyau perforé (6) sont les mêmes, et dans lequel le tuyau thermoconducteur comprend un tuyau intérieur (8) reliée au brûleur (7).

Fig. 2 est une illustration d'un mode de réalisation d'un système de nettoyage du sol selon la présente invention, comprenant un venturi (1), alimenté par de l’air comprimé (2), un ventilateur (3) pour un brûleur (7), deux purges (4), un tuyau thermoconducteur (5) et un tube perforé (6), dans lequel le tuyau thermoconducteur (5) et le tuyau perforé (6) sont les mêmes, et dans lequel le tuyau thermoconducteur comprend un tuyau intérieur (8) reliée au brûleur (7).

Fig. 3 est une photographie d'un mode de réalisation d'un système de décontamination des sols selon la présente invention.

Fig. 4 montre quatre étapes de traitement de l'eau du sol, en utilisant le système et le procédé de décontamination des sols selon la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Bien que l'invention soit susceptible de diverses modifications et variantes, des modes de réalisation spécifiques de celle-ci sont présentés à titre d'exemple dans les dessins et seront décrits en détail. Les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle. Il faut comprendre, que les dessins et la description détaillée ne sont pas destinés à limiter l'invention à la forme particulière décrite, mais au contraire, l'intention est de couvrir toutes les modifications, équivalents et variantes tombant dans l'esprit et la portée de la présente invention telle que défini par les revendications annexées.

Les termes «sol contaminé» et «sols contenant des contaminants» sont utilisés ici comme synonymes et doivent être compris comme incluant tous les types de sols qui peuvent être contaminés par des polluants chimiques ou biologiques, y compris, mais sans s'y limiter, les sols gelés, les sols très humides, les eaux souterraines, les sols à forte teneur en argile, les zones du sol saturées et non-saturées, des résidus dans le sol contenant du charbon, sédiments, boues, déchets contaminés, des gâteaux de filtration ou autres, etc.

Le chaleur par conduction se produit lorsque deux milieux matériels ou des objets sont en contact direct, et la température de l'une est supérieure à la température de l'autre. La conduction de chaleur (thermoconduction) est constituée d'un transfert d'énergie cinétique à partir d’un milieu plus chaud vers un milieu plus froid. Le terme "(thermo)conduction" tel qu'utilisé ici fait donc référence à tous les types de transfert de chaleur dans lesquels la chaleur est déplacée d'un objet (plus chaud) vers un autre objet (plus froid) par contact direct. Il est entendu que, dans la présente invention, où le transfert de chaleur par conduction est décrit, il existe également une quantité très petite de chaleur qui est généralement transférée au sol par rayonnement. Il doit donc être clair que le terme «(thermo)conduction» tel qu'utilisé ici, se réfère à une situation dans laquelle le sol est chauffé par conduction, sans introduire ou injecter un fluide chauffé dans le sol lui même.

La présente invention concerne un procédé et un système pour nettoyer un sol contenant des contaminants dans lesquelles une zone de pression négative (un vide) est créée par un venturi. Dans un mode de réalisation, l'invention concerne un système de boucle pratiquement fermée qui utilise le vide pour extraire les gaz contaminants depuis le sol chauffé, de sorte que le vide est créé par un venturi. Le procédé présent est notamment caractérisé en ce que le sol est chauffé par conduction thermique, c'est à dire sans injection directe d'un fluide chauffé dans le sol. Dans un mode de réalisation, le procédé présent est également caractérisé en ce que l'énergie, qui est obtenue par le traitement thermique des contaminants du sol est au moins partiellement récupérée et réutilisée.

Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention est également utilisé pour traiter les liquides légers en phase non aqueuse (LNAPL) ou liquides denses en phase non aqueuse (DNAPL). La viscosité des produits LNAPL peut être sensiblement diminuée en augmentant la température. Dans le cas particulier des eaux souterraines polluées par des couches de phase, la réduction de la viscosité du fluide contaminé améliore sa mobilité et accélère considérablement le processus d'extraction. Les procédés d'extraction à des températures plus élevées sont donc beaucoup plus rapides que les méthodes classiques. Le procédé selon l'invention fournit un procédé d'extraction des LNAPL à haute température sous pression négative, ce qui conduit à une extraction améliorée des LNAPL.

Au moins un tuyau perforé peut être partiellement perforé ou, dans certains modes de réalisation, même non perforé, p.ex. lorsqu'il est utilisé pour extraire des matériaux DNAPL ou LNAPL.

Dans un mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé, comprenant le chauffage dudit soi par conduction thermique à une température suffisante pour provoquer la vaporisation dudit contaminant du sol. De préférence, le sol est chauffé par conduction thermique par circulation d'un fluide chauffé à travers le(s) tuyau(s) thermoconducteur(s) qui a (ont) été introduit dans ledit sol. En plus de permettre une plus grande élimination des contaminants du sol, l'augmentation de la chaleur du sol peut entraîner la destruction des contaminants in situ, par exemple, contaminants tels que les hydrocarbures et / ou des contaminants d'hydrocarbures chlorés.

Dans un autre mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé qui consiste à réutiliser l'énergie thermique obtenue par l’incinération de ladite vapeur contaminant, pour chauffer le sol et pour vaporiser les contaminants restants dans ledit sol.

Dans encore un autre mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé qui comprend l'extraction de ladite vapeur de contaminant hors du dit sol en créant une différence de pression dans ledit sol (une pression négative ou une vide). Le procédé demande de préférence de forcer ladite vapeur de polluant dans un tuyau perforé en créant une pression négative dans ledit tuyau perforé. Une différence de pression est de préférence obtenue en imposant une pression négative au sol pour retirer les contaminants du sol contaminé.

Selon l'invention, une telle différence de pression est obtenue par un venturi. De préférence, ce venturi est placé dans un tronçon de tube relié au tuyau comprenant au moins une perforation. Plus particulièrement, un ou plusieurs tuyaux perforés qui seront soumis à une pression négative dans les conditions de travail sont introduits dans le sol. Le présent procédé comporte l'étape consistant à forcer ladite vapeur de contaminant dans un ou plusieurs tuyaux perforés, en créant une pression négative dans lesdits tuyaux perforés. Avantageusement, compte tenu des présentes descriptions, le présent procédé ne nécessite pas l'injection directe d'un fluide chauffé dans le sol. Le reste des fluides chauffés dans les tubes et les gaz contaminants formés dans le sol sont entraînés (aspirés) dans les tubes par la différence de pression entre le sol et les tuyaux, avec une pression plus faible dans les tubes que dans le sol. En outre, le venturi souffre moins de fatigue mécanique et d'usure par le fluide chauffé qu'un ventilateur traditionnel. Tel qu’il est utilisé ici, le terme «pression négative» ou « vide » se réfère à une pression inférieure à la pression atmosphérique. De préférence, les tuyaux sont sous pression négative, et la pression dans les tuyaux est inférieure à la pression dans le sol. L'efficacité combinée de l'écoulement de la chaleur et de la vapeur donne près de 100% d'efficacité de balayage, ne laissant aucune zone non traitée, et donne une efficacité de destruction / suppression de près de 100%. Cela se produit parce que les emplacements plus froids dans la zone de traitement peuvent être chauffés, le cas échéant, aux points d'ébullition des composés, et maintenu à ces températures pendant plusieurs jours.

En outre, l'augmentation de la chaleur du sol et la différence de pression imposée permet également l'incinération au moins partielle des contaminants du sol in situ. En particulier, les contaminants ne sont pas seulement vaporisés dans le sol, mais ils sont aussi en partie enflammé et automatiquement détruits déjà dans le sol, ce qui améliore grandement leur retrait du sol.

La présente invention fournit un procédé pour nettoyer un sol contaminé qui est très efficace sur le plan énergétique et d’un point de vue mécanique. En particulier, le procédé peut comprendre la récupération de l'énergie, qui est obtenue par l'incinération des contaminants du sol et la réutilisation de cette énergie dans le système. La présente invention nécessite donc moins d’apports d'énergie par rapport aux méthodes traditionnelles, et est donc plus efficace d'un point de vue énergétique, et réduit des coûts d'exploitation et / ou d'entretien. Dans un mode de réalisation, l'invention concerne un procédé d'incinération de ladite vapeur contaminant comprenant: - l’incinération des contaminants du sol dans ladite vapeur de contaminant de manière à obtenir des gaz d'incinération et de l'énergie thermique, - la récupérateur ladite énergie thermique, et - la réutilisation de ladite énergie thermique récupérée pour chauffer ledit fluide.

Le présent procédé est de préférence caractérisé en ce que le fluide chauffé et la vapeur de contaminant sont mélangés et traités ensemble de manière à supprimer au moins partiellement lesdits contaminants du sol, et à fournir de l'énergie thermique. L’énergie thermique obtenue est récupérée et réutilisée pour chauffer les contaminants qui peuvent-être restés dans le. Dans un mode de réalisation l'énergie thermique récupérée est au moins partiellement réutilisée pour chauffer le fluide qui est envoyé par le(s) tuyau(x) thermoconducteur(s) pour chauffer de manière conductrice le sol. De préférence, le présent procédé comprend la recirculation d'au moins une partie du fluide chauffé et au moins une partie dudit gaz d'incinération dans le(s) tuyau(x) thermoconducteur(s) pour chauffer le sol à traiter. En particulier, les gaz d'incinération provenant de l'incinération de la vapeur de contaminant sont de préférence au moins en partie (autant que possible) recirculé dans le(s) tuyau(x) thermoconducteur(s).

Dans encore un autre mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé qui consiste à faire circuler ledit fluide chauffé à travers du sol en introduisant un ou plusieurs tuyaux thermoconducteurs (éventuellement perforés) dans ledit sol et en faisant circuler le fluide chauffé dans lesdits tuyaux. Dans un autre mode de réalisation, le présent procédé comprend en outre l'extraction de ladite vapeur de contaminant depuis le sol en forçant ladite vapeur de contaminant à travers les perforations dans les tuyaux perforés, et de transporter en outre ladite vapeur de contaminant dans lesdits tuyaux dans le sol. Les tuyaux thermoconducteurs peuvent être filetés ou non filetés. Dans un mode de réalisation, le présent procédé comprend l'introduction de un ou plusieurs tuyaux thermoconducteurs et / ou perforés dans ledit sol par vissage lesdits tuyaux thermoconducteurs dans ledit sol.

La température atteinte par le sol est un paramètre important pour l'évaluation du potentiel de nettoyage de la présente méthode, car elle est un facteur déterminant pour la décomposition des polluants. Pour cela, la présente invention fournit dans un autre mode de réalisation, un procédé qui consiste à surveiller la température dans le sol et à différents endroits du système en boucle presque fermée.

Dans encore un autre mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé qui consiste à recouvrir ledit sol contenant les contaminants du sol avec une feuille d'isolation et / ou de placer une feuille d'isolation sous ledit sol contenant les contaminants du sol. Une feuille de protection sur la surface du sol minimise les pertes de chaleur. Une feuille isolante recouvrant la surface du sol réduit les pertes de chaleur de la surface du sol.

Dans un autre aspect, l'invention concerne un système, de préférence un système en boucle presque fermée, pour nettoyer un sol contenant des contaminants comprenant : - des moyens pour chauffer ledit sol, de préférence comprenant au moins un tuyau thermoconducteur, éventuellement perforé, - des moyens pour extraire une vapeur de contaminant, de préférence comprenant au moins un tuyau perforé, qui peut, ou peut ne pas être le même que le tuyau thermoconducteur, - des moyens pour forcer la vapeur d'un contaminant dans ledit tuyau perforé, dans lequel les moyens pour forcer la vapeur d'un contaminant dans ledit tuyau perforé comprend au moins un venturi, et - des moyens pour l'incinération de ladite vapeur de contaminant dans l'optique d'enlever au moins partiellement lesdits contaminants du sol présents dans ladite phase vapeur.

De préférence, ledit tuyau thermoconducteur comprend un tuyau ouvert intérieur, et un tuyau extérieur fermé en fin de tube (de préférence où le tuyau fermé extérieur est fermé en bas et ouvert vers le haut). Le fluide chauffé peut alors être forcé à travers le tube intérieur et recueilli par l'espace entre les tubes intérieurs et extérieurs. Si le tube extérieur est perforé, cela permet la collecte de la vapeur de contaminant chauffée du sol, en raison de la pression négative créée par le fluide chauffé en écoulement dans l'espace entre les deux tubes. En variante, un conduit séparé perforé peut être utilisé pour collecter la vapeur de contaminant, lorsque ledit tube distinct est placé à proximité immédiate (par exemple environ 10 à 50 cm) du tuyau thermoconducteur et quand une pression négative est créée, par exemple grâce à la connexion avec le système en boucle presque fermée ou par l'utilisation d'un ventilateur ou d'un venturi.

Dans un mode de réalisation, le système de l'invention comprend en outre des moyens pour réutiliser l'énergie thermique obtenue par l'incinération de ladite vapeur, pour chauffer ledit contaminant le sol afin de vaporiser les contaminants restants dans ledit sol.

Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un système dans lequel les moyens pour chauffer le sol comprennent au moins un tuyau perforé en communication avec une chambre d’oxydation .

Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un système, dans lequel lesdits moyens pour forcer ladite vapeur de contaminant dudit sol dans le(s)dit(s) tube(s) conducteurs) de chaleurcomprennent un système à vide qui est en liaison avec le(s)dit(s) tube(s) conducteurs) de chaleur. De préférence, ce système d'aspiration comprend au moins un venturi.

Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un système, dans lequel ledit moyen d'incinération de ladite vapeur de contaminant comprend une chambre d’oxydation qui est en communication avec le(s)dit(s) tuyau(x) thermoconducteurs) et / ou avec le(s)dit(s) tube(s) perforé(s).

Dans encore un autre mode de réalisation, l'invention concerne un système, dans lequel lesdits moyens de réutilisation de l'énergie thermique obtenue par l’incinération de ladite vapeur de contaminant comprend un système de tuyauterie reliant le(s)dit(s) tuyau(x) thermoconducteur(s) et / ou le(s)dit(s) tuyau(x) perforé(s) avec ladite chambre d’oxydation.

Selon un mode de réalisation, l'invention concerne un système comprenant en outre des moyens de mesure de pression, mesure de température et / ou de régulation de débit.

Selon un autre mode de réalisation, l'invention concerne un système qui comprend en outre une ou plusieurs couverture d'isolation pour recouvrir et / ou pour être positionné au-dessous dudit sol contenant lesdits contaminants.

La présente invention concerne un système, de préférence un système à boucle presque fermée, d'un ou plusieurs tuyaux thermoconducteurs et un ou plusieurs tuyaux perforés enfoncés dans le sol, dans lequel une ou plusieurs des tuyaux peuvent être à la fois thermoconducteurs et perforés. Pour des raisons de clarté, la description suivante sera décrite par un système comprenant au moins deux tuyaux. Cependant, il devrait être clair que le système actuel peut également comprendre l'utilisation d'un seul tuyau. Les tuyaux thermoconducteurs sont en communication avec une source de chaleur qui fait circuler un fluide chauffé à travers les tuyaux. Le procédé comprend les étapes consistant à placer les tuyaux dans le sol contaminé, faire circuler un fluide chauffé à travers les tubes conducteurs de la chaleur, l'élévation de la température du sol qui entoure les tuyaux à une température suffisante pour provoquer la vaporisation des contaminants du sol; extrader le vapeur de contaminants depuis le sol dans les tuyaux perforés, et traiter le vapeur de contaminants pour éliminer les contaminants du sol. Les contaminants sont attirés par les tuyaux perforés, en imposant une pression négative dans les tuyaux, par exemple en connectant les tuyaux d'un système de vide, dans lequel la pression négative est créée par un venturi.

Le présent procédé est de préférence caractérisé en ce que les contaminants du sol vaporisés et le fluide chauffé est mélangé dans le système de tuyauterie et rassemblées sur le sol pendant le traitement. Mélanger le fluide chauffé améliore l'élimination des contaminants vaporisés sur le sol: les contaminants sont entraînés dans le flux de fluide chauffé et transporté depuis le sol. Le présent procédé est également caractérisé en ce que de préférence l'énergie, qui est obtenu par le traitement thermique des contaminants vaporisés est au moins partiellement récupéré et réutilisé. Dans un mode de réalisation, le présent procédé comprend un système en boucle fermée, dans lequel l'énergie qui est obtenue par l'incinération des contaminants du sol est au moins partiellement réutilisée pour le chauffage du fluide qui est envoyé à travers le système de tuyauterie pour le chauffage du sol par conduction. Les gaz provenant de l'incinération de la vapeur de contaminant peuvent également être au moins en partie recyclés et réintroduits dans le le système en vue de chauffer le sol contaminé. Une partie des gaz d'incinération peut être présente dans le système en boucle pratiquement fermée.

Les tubes peuvent être disposés selon une configuration dans le sol contaminé de façon à réaliser le chauffage plus uniforme dans l'ensemble sol. Chaque configuration régulière de tubes peut être utilisée, telle que triangulaire, carrée, rectangulaire, hexagonale, etc., choisie pour couvrir sensiblement la zone contaminée. Les configurations triangulaires sont préférées car elles offrent la meilleure efficacité thermique et, dans la pratique, sont faciles à localiser sur la surface du sol ou dans un tas de terres à traiter. La température dans le sol s’él ève grâce à lacirculation d'un fluide chauffé à travers les tubes. Un front thermique se déplace à l’extérieur des tubes dans le sol par conduction thermique, ce qui permet la vaporisation de l'eau et des contaminants dans le sol. La superposition de l'écoulement de chaleur à partir de tous les tuyaux résulte dans une augmentation de température plus uniforme à l'intérieur du motif.

Il est clair que le nombre de tuyaux appliqués dans le sol, la distance, la position relative des tuyaux, la distance entre la base et les tuyaux, et la distance entre les tuyaux et les côtés latéraux d'un tas de sol peuvent être modifiés en fonction du degré de contamination et / ou de la durée souhaitée pour terminer le processus et / ou du type de sol et / ou des considérations économiques. Dans un mode de réalisation préféré, la distance entre la base du tas de sol et les tubes est compris entre 0,25 et 1 m, et de préférence entre 0,35 et 0,6 m. Dans un autre mode de réalisation préféré, la distance entre deux tuyaux thermoconducteurs dans une couche est comprise entre 0,5 et 2 m, et de préférence entre 0,7 et 1,2 m. Dans encore un autre mode de réalisation préféré, la distance entre les tuyaux thermoconducteurs dans deux couches superposées est compris entre 0,5 et 2 m, et de préférence entre 0,7 et 1,2 m. Dans un mode de réalisation préféré, ledit au moins un tuyau thermoconducteur et ledit au moins un tuyau perforé sont les mêmes conduites. Dans un mode de réalisation, ledit au moins un tuyau thermoconducteur et ledit au moins un tuyau perforé sont deux tubes séparés. Dans un mode de réalisation, ledit au moins un tuyau thermoconducteur et ledit au moins un tuyau perforé sont deux tubes séparés, dans lequel la distance entre les deux tubes est d'au plus 100 cm, de préférence au plus 75 cm, de préférence au plus 50 cm, de préférence au plus de 25 cm, de préférence au plus 20 cm, de préférence au plus 15 cm, de préférence au plus 10 cm. La distance entre les deux tubes est considérée comme la distance entre les axes centraux des deux tubes.

Dans un mode de réalisation préféré, le tuyau thermoconducteur comprend un tuyau intérieur. De préférence, le tube intérieur est relié à un brûleur et configuré pour introduire un fluide chauffé dans le tube conducteur de chaleur. De préférence, il existe un espace entre le tuyau intérieur et extérieur du tuyau thermoconducteur, le long duquel le fluide chauffé peut passer. Une telle configuration présente l'avantage de permettre au fluide chauffé de s'écouler le long du tuyau thermoconducteur. Dans un mode de réalisation, le tube intérieur et extérieur du tuyau thermoconducteur sont coaxiaux. Dans un mode de réalisation, la surface de section transversale du tube intérieur est de 0,30 à 0,70 fois la superficie de la section transversale du tuyau thermoconducteur, de préférence de 0,40 à 0,60 fois, de préférence environ 0,50 fois.

Les tuyaux sont de préférence constitués d’un matériau résistant à la chaleur tels que, mais sans s'y limiter, acier, métal ou céramique. Les tuyaux peuvent être de n'importe quelle forme de section transversale souhaitée, y compris, mais sans s'y limiter, triangulaire, rectangulaire, carrée, hexagonale, de forme ellipsoïdale, ronde, ou ovale. De préférence, les tuyaux ont une section sensiblement ellipsoïdale, ronde, ou, ovales. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, les tubes conducteurs de la chaleur ont une forme pratiquement ronde en coupe transversale et ont un diamètre qui est compris entre 50 et 200 mm et de préférence entre 80 et 180 mm. Dans un mode de réalisation dans lequel les tuyaux thermoconducteurs et les tuyaux perforés sont séparés, les tuyaux perforés ont de préférence une forme sensiblement ronde en coupe transversale et ont un diamètre qui est compris entre 5 et 80 mm, de préférence entre 10 et 50 mm.

Les tubes ont de préférence une longueur comprise entre 2,0 et 20,0 m, et de préférence entre 4,0 et 16,0 m. Dans un mode de réalisation dans lequel les tuyaux thermoconducteurs et les tuyaux perforés sont séparés, les tuyaux perforés ont de préférence une longueur comprise entre 2,0 m et 20,0 m, de préférence entre 4,0 m et 16,0 m.

Dans un autre mode de réalisation, des tuyaux de diamètres différents peuvent être introduits dans un sol contaminé. Par exemple une première couche de tubes peut avoir un diamètre qui est supérieur (ou inférieur) au diamètre des tubes d’une deuxième couche. Idéalement, les tubes de plus grand diamètre sont à la base d'un tas de sol pour générer une plus grande conductivité thermique à la base du tas de sol.

Dans un autre mode de réalisation, un ou plusieurs tuyaux peuvent être aussi introduits verticalement dans le sol contaminé. Toutefois, selon d'autres réalisations, le tuyau peut être placé dans n'importe quelle orientation comprise entre 0 ° (horizontal) et 90 ° (vertical) par apport à la surface du sol. Par exemple, dans un mode de réalisation du système d'assainissement du sol, un tuyau peut être orienté à environ 45 ° pour assainir des sols adjacents à une couche géologique qui descend à environ 45 °. L'orientation peut être choisie pour aboutir à un coût relativement faible de dépollution des sols rapide et efficace. Le tube peut aussi être placé dans le sol de telle sorte qu'une partie du tuyau est en dessous du sol contaminé, et une partie du tuyau est au-dessus du sol contaminé. Le chauffage d'une partie du sol non contaminé en dessous du sol contaminé peut empêcher de faire chuter la température à l'interface. La surface de section transversale du tube adjacent à la contamination peut être faible, ou peut être réalisé en un matériau différent, de sorte que plus de chaleur est diffusée dans le sol au voisinage des interfaces. Diffuser plus de chaleur adjacente à l'interface peut favoriser une distribution de température plus uniforme à travers le sol contaminé. Le tuyau peut être enfoncé dans le sol contaminé à des profondeurs qui s'étendent légèrement en dessous de la zone contaminée. Sinon, le tuyau peut être enfoncé dans le sol par des techniques classiques de battage, tels que des marteaux ou des dispositifs à ultrasons. Les tubes ne sont pas nécessairement cimentés dans le sol et par conséquent, peuvent être retirés et réutilisés dès que le processus de nettoyage est terminée. En fonction de la géométrie de la zone contaminée, le tuyau perforé ne doit pas être placé verticalement, mais peut être dirigé avec une inclinaison, ou horizontale, ou le tube perforé pourrait consister en une combinaison des sections verticales et horizontales. Sinon, le tuyau perforé peut être foré en sections droites selon un angle incliné. Dans l’alternative, lorsque le sol est déjà creusé, les tuyaux peuvent être simplement posés sur une couche de terre, puis recouverts d’une autre couche de sol et ce type de procédure est répétée jusqu'à ce que tous les déblais ont été placés dans la pile.

Il sera évident pour l'homme de l'art que le nombre de tuyaux peut varier en fonction des dimensions et de la quantité et de l'état du sol qui doit être nettoyé de contaminants.

Les perforations dans les tuyaux perforés peuvent être, mais ne sont pas limités à , des trous et / ou des fentes. De préférence, entre 0,5% et 5,0% de la surface d'un tube est muni de trous et / ou des fentes, de préférence entre 1,0 et 2,5%. Il est particulièrement préféré qu’une grande quantité de petites perforations soit prévues sur le tuyau. Les tuyaux peuvent avoir plusieurs zones perforées à différentes positions le long d'une longueur du tube. Lorsque les tuyaux sont insérés dans le sol, les zones perforées peuvent être situées à côté de couches de sol contaminées. En variante, les perforations peuvent être prévues sur toute la longueur des tuyaux perforés.

Les tubes conducteurs de chaleur sont chauffés par l'envoi et la circulation d’un fluide tel que l'air chauffé à haute température et / ou de gaz à travers la tuyauterie. De préférence, la température élevée de l'air / gaz est chauffé à une température comprise entre 300 et 800 ° C, et plus préférentiellement comprise entre 500 et 750 ° C. Des températures très élevées peuvent aussi être utilisés principalement en fonction des limites de température des tuyaux perforés et / ou des tuyaux intérieurs. Ainsi, dans le cas où les tuyaux thermoconducteurs qui sont utilisés peuvent résister à des températures extrêmement élevées, c'est à dire de 1000 à 1500 ° C, une température extrêmement élevée correspondante air / gaz peut être utilisée. La chaleur est transférée à la terre par conduction thermique et élève progressivement la température du sol. Une petite quantité de chaleur est également transférée au sol au moyen du rayonnement. La température élevée du sol permet aux contaminants qui se trouvent dans le sol contaminé de se volatiliser en produisant ainsi une vapeur des contaminants.

Selon la présente invention, le sol est principalement chauffé par chauffage par conduction, ce qui est particulièrement avantageux, car les températures qui peuvent être obtenues par un tel chauffage ne sont pas limités par la quantité d'eau présente dans le sol. La température du sol nettement au-dessus du point d'ébullition de l'eau peut être obtenue en utilisant une chauffage par conduction thermique. Des températures de sol d'au moins environ 100 0 C, 125 ° C, 150 0 C, 200 0 C, 400 0 C, 500 0 C, ou plus peuvent être obtenues en utilisant le chauffage par conduction.

Un système de vide est relié aux tuyaux pour mettre les tuyaux sous pression négative. Le système d'aspiration doit être capable d'exercer un vide approprié à la configuration particulière de la perméabilité du sol, et des tuyaux perforés dans le système de traitement. Le système d'aspiration peut être capable de créer un vide compris entre 50 Pa et 5000Pa. Le système de vide comprend un venturi. Même si les tuyaux thermoconducteurs et les tuyaux perforés sont les mêmes, à la suite de la différence de pression imposée au sol, le fluide chauffé qui est envoyé à travers les tubes n’est pas injecté dans le sol à travers les perforations des tuyaux, mais restera dans le système de tuyauterie. Par conséquent, il n'y aura pas de mélange du fluide chauffé et la vapeur des contaminants dans le sol. Contrairement à l'injection directe de fluide dans le sol, le chauffage conducteur sera très uniforme dans son balayage vertical et horizontal et se traduira par une dispersion homogène de la chaleur dans le sol. C'est parce que l'énergie thermique injectée dans le sol par des tuyaux est uniforme sur chaque tuyau. En outre, le chauffage par conduction crée une perméabilité à la suite du séchage et de la fissuration du sol surchauffé (soit > 100 ° C) qui se développe autour de chaque tuyau. Des chemins d'écoulement de vapeur très rapprochées sont créés même dans le limon fin et les couches d'argile.

En mettant les tuyaux perforés sous pression négative, les contaminants vaporisés sont aspirés depuis le sol vers le système de tuyauterie. Les vapeurs contaminées ne se déplacent pas du sol vers la surface du sol, mais plutôt dans les tuyaux perforés et sont dirigées par ces tuyaux dans une unité de traitement des effluents gazeux. Toutefois certaines vapeurs peuvent se déplacer à la surface du sol dans une chambre de rétention de vapeur qui se forme entre le sol et un revêtement, appliqué sur le dessus de la surface du sol.

Le vide est maintenu pendant toute la période de chauffage et pendant un temps suffisant après la thermoconduction pour éviter les pertes de contaminants ou de dispersion. Le vide diminue la pression de vapeur de l'eau dans le sol et provoque l'ébullition à une température inférieure à la température normale d'ébullition à la pression atmosphérique.

Dans les tuyaux perforés, les contaminants vaporisés peuvent être mélangés avec le fluide chauffé circulant dans les tuyaux. Avantageusement, la mélange du fluide chauffé avec des contaminants vaporisés, non seulement favorise le transport des contaminants depuis le sol vers une unité de traitement des effluents gazeux, tel qu'une chambre d’oxydation, comme décrit ci-après.

Avantageusement, une température élevée du sol, le vide imposé et la mélange avec un fluide chauffé au moins en partie initie l'incinération des contaminants du sol in situ. Les contaminants du sol dans la vapeur de contaminant peuvent au moins en partie s'enflammer et être automatiquement détruits déjà dans le sol.

Dans un mode de réalisation préféré, la surface du sol est recouverte par une feuille isolante. Créer un vide au-dessous de la feuille peut entraîner la feuille à être aspirée à la surface du sol, mais de toute façon réduire la quantité d'air qui est tiré vers le système de tuyauterie à partir de l'atmosphère. Ainsi, quasi-uniquement l'air, l'humidité du sol et des contaminants dans le sol seront évacués par les tuyaux perforés enfoncés dans le sol. En aspirant humidité et contaminants vers les tuyaux, le risque de propagation des contaminants est considérablement réduit. La feuille d'isolation permet aussi de réduire la perte de chaleur. Une feuille de protection / isolation est également fournie sous le tas de sol à traiter, afin de réduire les pertes de chaleur dans le sol sous-jacent.

Lorsque la vapeur contaminée est retirée du sol, le niveau d'humidité dans le sol contaminé est sensiblement réduit, de préférence à une teneur en humidité moyenne de moins d'environ 5% en poids, de préférence à une teneur en humidité moyenne de moins d'environ 2% par poids, et de préférence à une teneur en humidité moyenne de moins d'environ 1% en poids.

Les contaminants du sol sont extraits du sol et traités grâce à une combinaison de vaporisation, de décomposition thermique in situ et de l'oxydation dans une chambre de combustion. Les tuyaux perforés et le sol à proximité, est extrêmement chaud et la plupart des contaminants entraînés dans les tuyaux perforés se décomposent avec une durée de séjour de l'ordre de la seconde. Une chambre d’oxydation peut être en outre utilisée pour la collecte et / ou la destruction (incinération) des contaminants vaporisés. Le système de la présente invention peut comprendre en outre des moyens pour contrôler et commander la quantité de vapeur contaminée qui circule dans les tuyaux perforés dans le dispositif d'oxydation. Dans la chambre d’oxydation, les contaminants sont recomposés en C02 et en l'eau. De préférence, la température dans la chambre d’oxydation est comprise entre 600 ° C et 1200 ° C et de préférence de 700 ° C à 900 ° C.

Un autre mode de réalisation préféré du présent système comprend un système de tuyauterie d’introduction de fluide, qui transporte un fluide chauffé au système de tuyaux perforés dans le sol. En outre, l'invention comprend également de préférence des tuyaux d'alimentation pour le raccordement des tuyaux perforés introduits dans le tas de terres à traiter avec le système de tuyauterie d'introduction de fluide. Ces tuyaux d'alimentation sont de préférence des tuyaux flexibles.

Le système de l'invention comprend également un système de canalisations de captage de vapeur qui transporte le fluide chauffé en même temps que les contaminants vaporisés dans le sol vers une installation de traitement. En outre, l'invention comprend également de préférence des tuyaux d'alimentation pour le raccordement des tuyaux perforés introduits dans le tas de terres à traiter avec le système de canalisations de captage. Ces tuyaux d'alimentation sont de préférence des tuyaux flexibles. La tuyauterie de collecte est en liaison avec le système de tuyaux perforés enfoncés dans le sol et peut être couplé à un système de vide. Dans un mode de réalisation, la tuyauterie peut être non chauffée et / ou non isolée. Les vapeur contenant des contaminants vaporisés produits dans le sol peuvent d'abord monter verticalement et puis être redirigées vers le bas dans une installation de traitement (chambre d’oxydation, par exemple). La montée initiale et le déplacement vers le bas permet à la vapeur contaminant de condenser et de passer à un travers un piège à liquide ou un séparateur du système de traitement sans bloquer les lignes du système de collecte. Dans des variantes de réalisation, la tuyauterie est thermiquement isolée et chauffée. Une tuyauterie isolée et chauffée empêche la condensation de la vapeur de contaminant à l'intérieur de la tuyauterie.

Les fluides chauffés et les flux de contaminants de vapeur sont dirigés vers une installation de traitement en vue de réduire les contaminants dans l’air à des niveaux acceptables. L'installation de traitement peut comprendre un système de transfert de masse comme du de charbon actif, un système de réacteur tel qu'un réacteur d'oxydation thermique, un système de catalyseur, ou une combinaison de ceux-ci. De préférence l'installation de traitement est un dispositif d'oxydation thermique.

Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, l'énergie thermique qui est obtenue par l'incinération des contaminants du sol dans le dispositif d'oxydation est au moins partiellement récupérée et réutilisée, en particulier pour chauffer le fluide qui doit être envoyée à travers les tubes. La présente invention fournit donc un procédé efficace pour nettoyer profondément les sols contaminés: dans un mode de réalisation du présent procédé il s’agit d’un système pratiquement fermé, dans lequel au moins une partie de l'énergie de chauffage d'un fluide est fournie par l'incinération des contaminants du sol. Dans un autre mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide chauffé et la vapeur traitée dans la chambre d’oxydation sont réutilisés pour faire circuler la chaleur dans les tuyaux thermoconducteurs. Pour cela, ceux-ci sont de préférence recueillis à la sortie du dispositif d'oxydation, et forcés vers l'entrée des tuyaux intérieurs. Ainsi, l'injection d'air chaud / gaz est acheminé à travers la boucle et revient à la chambre d’oxydation pour le réchauffage et la réinjection dans les tuyaux thermoconducteurs. En particulier, la présente invention comprend également un système de tuyauterie pour au moins recirculer partiellement la vapeur de contaminant traitée, et en particulier les gaz d'incinération obtenu après incinération de la vapeur de contaminant, vers les tuyaux thermoconducteurs. Une partie des gaz d'incinération peut être réintroduite dans le système en boucle pratiquement fermée par l'intermédiaire d'un circuit supplémentaire ou d'un système de tuyauterie. Une partie des gaz d'incinération obtenue peut être présente dans le système, par exemple par l'intermédiaire d'un tuyau d'échappement sur un collecteur.

Dans encore un autre mode de réalisation préféré, la présente invention concerne un procédé qui comprend l'amélioration de l'incinération des contaminants du sol en fournissant un surplus d’énergie et / ou un gaz, un solide, ou un liquide combustible. Afin d’obtenir un procédé d'incinération optimale, du matériel supplémentaire comme les déchets combustibles de capacité calorifique élevée, comme par exemple cokes, charbons etc. et / ou un gaz, un solide, ou un liquide combustible, peuvent être introduits dans la chambre d’oxydation.

Dans un mode de réalisation préféré, la présente invention concerne un procédé qui consiste à accélérer l'incinération des contaminants du sol en fournissant un matériau catalyseur qui améliore la dégradation thermique des contaminants et accélère la décomposition à haute température en molécules plus simples. Le catalyseur peut être un métal, un oxyde métallique, ou un autre type de catalyseur qui améliore la pyrolyse ou l'oxydation des contaminants. Dans un mode de réalisation, le catalyseur est l'alumine.

Le système actuel est de préférence conçu pour permettre le traitement du sol de 10 à 10.000 m3 de volume. Le système entier peut être chargé sur une ou plusieurs remorques pour le transport vers lesite.

Se référant à la figure 1, un système pour la remise en état des contaminants de sol selon un mode de réalisation de l'invention est schématiquement décrit. Dans ce mode de réalisation particulier, le tuyau thermoconducteur (5) et le tuyau perforé (6) sont identiques(5,6), mais l'invention couvre également des systèmes dans lesquels ces tuyaux (5,6) sont séparés. Le système représenté dans figure 1 comprend en outre un brûleur (7), alimenté par un ventilateur de brûleur en option (3), qui apporte de la chaleur le long d'un tube intérieur (8) dans le tuyau thermoconducteur (5). La dépression dans le tube perforé (6) est créée par le venturi (1), qui est alimenté par du gaz comprimé (2). Une purge (4) dans le système de tuyauterie est un moyen pour évacuer les contaminants incinérés et pour réguler la pression dans le système.

Fig. 2 montre un système alternatif avec deux purges: une pour les vapeurs incinérées et une pour les vapeurs non-incinérées. Le ventilateur du brûleur (3) flux d'air, tandis que le Venturi (I) est alimenté par de l'air comprimé (2).

La figure 3 représente une photographie d'un système selon un mode de réalisation de l'invention.

Fig. 4 montre plusieurs étapes de traitement des eaux souterraines selon un mode de réalisation de l'invention. Dans une première étape (a), un système de tuyau selon l'invention est introduit dans le sol, habituellement pénétrant à travers une section de sol non-saturée (II) , une section de sol saturé (12), et d'une couche flottante (13) avec par exemple des contaminants dans la section non saturée (11). De préférence, le système de tubes comprend un tuyau ou section de tuyau perforé (6), dans la partie du sol non-saturée (11), tandis que le système de tuyau comprend un tuyau ou section de tuyau non-perforé, dans la partie du sol saturée (12). De préférence, le système de tuyauterie comprend un tube thermoconducteur (5) dans les sections du sol non-saturés (11) et saturés (12). Dans une deuxième étape (b), la chaleur fournie par le tuyau thermoconducteur (5) cause l'évaporation de l'eau souterraine et des contaminants, qui peuvent être éliminés par le tuyau ou la section de tuyau perforée (6). La zone de destruction va généralement former un puits thermique (14), qui est exempte de liquides. Dans une troisième étape (c), le sol et les eaux souterraines sont encore chauffés, ce qui entraîne une élimination supplémentaire des eaux souterraines et des contaminants, ce qui augmente le puits thermique (14) et la diminution de la couche flottante (13) de contaminants. Dans une dernière étape (d), la couche flottante (13) de contaminants a été entièrement éliminée du sol.

Pour autres systèmes qui pourraient être modifiés en utilisant le système venturi selon l'invention, on se réfère à EP 1 604 749 B1 et WO 2012/055818, qui sont incorporés dans leur intégralité par référence.

Les modes de réalisation ci-après sont également possibles selon l'invention: L’invention comprend aussi une méthode pour le nettoyage d’un sol contenant des contaminants, comprenant les étapes suivantes : introduction d’au moins un tuyau thermoconducteur dans ledit sol, ledit tuyau étant de préférence sous pression négative à l’état de fonctionnement et comprenant un tuyau extérieur perforé pourvu d’un tuyau intérieur non perforé, d’un diamètre inférieur, de sorte qu’un espace est créé entre le tuyau intérieur et le tuyau extérieur, dans ledit sol, chauffage dudit sol par conduction thermique, en faisant circuler un fluide chauffé à travers ledit tuyau thermoconducteur, pour obtenir ainsi une vapeur de contaminant, puis en forçant ladite vapeur de contaminant à entrer dans le tuyau perforé, au moyen d’une pression négative à l’intérieur de celui-ci, ledit fluide chauffé circulant à travers le tuyau intérieur et étant forcé à passer par l’extrémité ouverte dudit tuyau intérieur pour se diriger vers l’espace entre le tuyau intérieur et le tuyau extérieur, et ladite vapeur de contaminant étant forcée à se diriger depuis le sol vers le tuyau perforé, incinération de ladite vapeur de contaminant afin d’extraire au moins partiellement lesdits contaminants du sol, et optionnellement réutilisation de l’énergie calorifique obtenue en incinérant ladite vapeur de contaminant, pour chauffer ledit sol afin de vaporiser le restant des contaminants dans ledit sol, caractérisé en ce que la pression négative est créée par un venturi.

Selon un mode de réalisation particulier, la méthode comprend l’incinération de ladite vapeur de contaminant, par: incinération desdits contaminants du sol dans ladite vapeur de contaminant, pour obtenir ainsi des gaz d’incinération et de l’énergie calorifique, récupération de ladite énergie calorifique, et réutilisation de ladite énergie calorifique récupérée, pour chauffer ledit fluide.

Selon un mode de réalisation particulier, la méthode comprend la recirculation d’au moins une partie dudit fluide chauffé et d’au moins une partie desdits gaz d’incinération, dans le sol, à traiter.

Selon un mode de réalisation particulier, la méthode comprend l’accélération de l’incinération desdits contaminants du sol, par l’ajout d’un catalyseur.

Selon un mode de réalisation particulier, la méthode comprend en outre l’étape de contrôle de la température.

Selon un mode de réalisation particulier, la méthode comprend en outre l’étape de recouvrement dudit sol contenant des contaminants du sol, avec une feuille isolante.

Selon un mode de réalisation particulier, la méthode comprend en outre l’étape de disposition de la feuille isolante en-dessous dudit sol contenant des contaminants du sol. L’invention comprend aussi un système pour le nettoyage d’un sol contenant des contaminants du sol, comprenant un moyen permettant de chauffer ledit sol à une température suffisante pour générer la vaporisation desdits contaminants du sol, pour obtenir ainsi une vapeur de contaminant, ledit moyen comprenant au moins un tuyau thermoconducteur étant sous pression négative à l’état de fonctionnement et comprenant un tuyau extérieur perforé pourvu d’un tuyau intérieur non perforé , d’un diamètre inférieur, de sorte qu’un espace est créé entre le tuyau intérieur et le tuyau extérieur, un moyen permettant de forcer ladite vapeur de contaminant à sortir du sol et à passer dans ledit tuyau thermoconducteur, comprenant un système de vide connecté audit tuyau thermoconducteur, - un moyen d’incinération de ladite vapeur de contaminant, afin d’extraire au moins partiellement lesdits contaminants du sol, et optionnellement un moyen permettant de réutiliser l’énergie calorifique obtenue par l’incinération de ladite vapeur de contaminant, pour chauffer ledit sol afin de vaporiser le restant des contaminants dans ledit sol, le système de vide comprenant un venturi.

Selon un mode de réalisation particulier, ledit moyen permettant de chauffer ledit sol comprend au moins un tuyau thermoconducteur communiquant avec un dispositif d’oxydation.

Selon un mode de réalisation particulier, ledit moyen destiné à l’incinération de ladite vapeur de contaminant comprend un dispositif d’oxydation communiquant avec ledit tuyau thermoconducteur.

Selon un mode de réalisation particulier, ledit moyen permettant de réutiliser l’énergie calorifique obtenue par l’incinération de ladite vapeur de contaminant comprend un système de tuyaux (6, 7) reliant ledit tuyau thermoconducteur (3) audit dispositif d’oxydation (8).

Selon un mode de réalisation particulier, le système comprend en outre une ou plusieurs feuilles isolantes destinées à recouvrir ledit sol et/ou à être placées en-dessus dudit sol contenant lesdits contaminants.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de nettoyage d'un sol contenant des contaminants, comprenant les étapes suivantes: - l’introduction d'au moins un tuyau thermoconducteur dans ledit sol; - l’introduction d'au moins un tuyau perforé; - le chauffage dudit sol par conduction thermique par circulation d'un fluide chauffé à travers ledit tuyau thermoconducteur de chaleur de manière à obtenir une vapeur de contaminant, de sorte que ladite vapeur de contaminant est forcée dans le tuyau perforé par une pression négative présente à l’intérieur de celui-ci; - le transport de la vapeur de contaminant depuis le sol vers ledit tuyau perforé, et - d'incinérer ladite vapeur de contaminant pour éliminer au moins partiellement lesdits contaminants du sol; caractérisé en ce que la pression négative dans le tube perforé est créée par un venturi.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'étape consistant à: - purger partiellement la vapeur de contaminant, avant ou après avoir été incinérés.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le venturi a un diamètre de 1,0 à 10,0 mm, de préférence de 2,0 à 7,5 mm, de préférence de 3,0 à 5,0 mm, de préférence d'environ 4,0 mm.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'air comprimé a une pression de 0,5 à 10 bars.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'air comprimé a une humidité relative d'au plus 20,0%, de préférence d'au plus 10,0%, de préférence d'au plus 5,0%, de préférence d'au plus 2,0%, de préférence d'au plus 1,0 %, de préférence d'au plus 0,5%, de préférence d'au plus 0,2%, de préférence d'au plus 0,1%.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le tuyau thermoconducteur et le tuyau perforé sont les mêmes.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le tuyau thermoconducteur comprend un tube extérieur et un tube intérieur, dans lequel le tube intérieur reçoit le fluide chauffé ou de gaz, qui est renvoyé à travers le tube extérieur.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant l'étape de réutiliser l'énergie thermique obtenue par l'incinération de ladite vapeur pour chauffer ledit sol contaminé afin de vaporiser les contaminants restant dans le sol.
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant l'incinération de ladite vapeur de contaminant par: - l’incinération des contaminants du sol dans ladite vapeur de contaminant de manière à obtenir des gaz d'incinération et de l'énergie thermique; - la récupération de cette énergie thermique, et - la réutilisation de ladite énergie thermique récupérée pour chauffer ledit fluide.
10. 10. Système pour le nettoyage d'un sol contenant des contaminants, dans lequel le système comprend: - des moyens pour chauffer ledit sol afin de produire une vapeur de contaminant, comprenant au moins un tuyau thermoconducteur; - des moyens pour éliminer des contaminants de ladite vapeur du sol, comprenant au moins un tuyau perforé; - des moyens pour forcer ladite vapeur de contaminant dans ledit tuyau perforé, et - des moyens pour l'incinération de ladite vapeur de contaminant pour enlever au moins partiellement lesdits contaminants de sol présents dans ladite vapeur de contaminant; dans lequel lesdits moyens pour forcer ladite vapeur contaminant dans ledit tuyau perforé comprennent un venturi.
11. 11. Système selon la revendication 10, comprenant en outre: - des moyens pour purger les contaminants de vapeur, avant ou après avoir été incinérés.
12. 12. Système selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le venturi a un diamètre de 1,0 à 10,0 mm, de préférence de 2,0 à 7,5 mm, de préférence de 3,0 à 5,0 mm, de préférence d'environ 4,0 mm.
13. 13. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le venturi est alimenté par de l'air comprimé, dans lequel l'air comprimé a une pression de 0,5 à 10 bars.
14. 14. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel l'air comprimé a une humidité relative d'au plus 20,0%, de préférence d'au plus 10,0%, de préférence d'au plus 5,0%, de préférence d'au plus 2,0%, de préférence d'au plus 1,0 %, de préférence d'au plus 0,5%, de préférence d'au plus 0,2%, de préférence d'au plus 0,1%.
15. 15. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel le tuyau thermoconducteur et le tuyau perforé sont les mêmes.
16. 16. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, dans lequel ledit tuyau thermoconducteur comprend un tube extérieur et un tube intérieur, dans lequel le tube intérieur reçoit le fluide chauffé ou le gaz, qui est renvoyé à travers le tube extérieur.
17. 17. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, comprenant des moyens pour réutiliser l'énergie thermique obtenue par l'incinération de ladite vapeur contaminant, pour chauffer le sol afin de vaporiser les contaminants restant dans le sol.