BE1030543B1 - IN-SITU OR ON-SITE HYBRID THERMAL DESORPTION: COMBINATION OF THERMAL DESORPTION AND SKIMMING - Google Patents

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BE1030543B1 BE20225382A BE202205382A BE1030543B1 BE 1030543 B1 BE1030543 B1 BE 1030543B1 BE 20225382 A BE20225382 A BE 20225382A BE 202205382 A BE202205382 A BE 202205382A BE 1030543 B1 BE1030543 B1 BE 1030543B1
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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'assainissement des sols et des eaux souterraines contenant des contaminants d'une densité inférieure à 1g/cm³, tels que des hydrocarbures. La présente invention propose un procédé de nettoyage des sols contaminés basé sur la technologie de désorption thermique In-Situ. Les zones contaminées sont chauffées aux températures requises pendant le temps nécessaire à la vaporisation des composés volatils et semi-volatils. La technologie d'écrémage se concentre sur la récupération de la couche flottante. La présente invention traite de la combinaison de la désorption thermique in situ et de l'écrémage afin de traiter toutes les couches présentes dans le sous-sol et d'optimiser le temps de traitement de la zone saturée en chauffant le contaminant et en le rendant ainsi plus mobile.The present invention relates to a method for remediating soil and groundwater containing contaminants with a density less than 1g/cm³, such as hydrocarbons. The present invention provides a method for cleaning contaminated soils based on In-Situ thermal desorption technology. Contaminated areas are heated to the required temperatures for the time necessary for the volatile and semi-volatile compounds to vaporize. Skimming technology focuses on recovering the floating layer. The present invention deals with the combination of in situ thermal desorption and skimming in order to treat all layers present in the subsoil and optimize the treatment time of the saturated zone by heating the contaminant and making it thus more mobile.

Description

1 BE2022/53821 BE2022/5382

DÉSORPTION THERMIQUE HYBRIDE IN SITU OU SUR SITE : COMBINAISONHYBRID THERMAL DESORPTION IN SITU OR ON SITE: COMBINATION

DE LA DÉSORPTION THERMIQUE ET DE L'ÉCRÉMAGETHERMAL DESORPTION AND SKIMMING

DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne un système permettant de combiner des technologies d'assainissement des eaux souterraines et des sols contaminés. En particulier, l'invention concerne un procédé de couplage des technologies de désorption thermique et d'écrémage pour la pollution par des liquides légers en phase non aqueuse (LNAPL) tels que les hydrocarbures pétroliers.The present invention relates to a system for combining groundwater and contaminated soil remediation technologies. In particular, the invention relates to a method for coupling thermal desorption and skimming technologies for pollution by light non-aqueous phase liquids (LNAPL) such as petroleum hydrocarbons.

Dans un deuxième aspect, la présente invention concerne également l'assainissement à la fois d'une couche flottante dans la zone saturée et du sol dans la zone non saturée en dessous. Le chauffage permet de mobiliser la couche flottante vers les écrémeurs en réduisant la viscosité du polluant et également de vaporiser le polluant présent dans la couche non saturée et de diriger cette vapeur vers les tubes d'extraction de vapeur.In a second aspect, the present invention also relates to the remediation of both a floating layer in the saturated zone and the soil in the unsaturated zone below. Heating makes it possible to mobilize the floating layer towards the skimmers by reducing the viscosity of the pollutant and also to vaporize the pollutant present in the unsaturated layer and to direct this vapor towards the steam extraction tubes.

CONTEXTECONTEXT

La contamination des sols et des eaux souterraines est une question de grande importance dans un monde où l'environnement et le développement durable prennent de plus en plus d'importance. Ce problème souvent invisible peut être causé par une grande variété de contaminants chimiques, biologiques ou même radioactifs et un éventail tout aussi large de sources de pollution. Si rien n'est fait, la contamination peut se propager et se retrouver dans d'autres ressources essentielles à la faune et à la flore environnantes. Il est donc important, à des fins environnementales et de santé publique, d'éliminer ces contaminants avant qu'ils n'aient trop d'impact.Contamination of soil and groundwater is an issue of great importance in a world where the environment and sustainable development are becoming increasingly important. This often invisible problem can be caused by a wide variety of chemical, biological or even radioactive contaminants and an equally wide range of pollution sources. If nothing is done, contamination can spread and end up in other resources essential to the surrounding flora and fauna. It is therefore important, for environmental and public health purposes, to eliminate these contaminants before they have too much impact.

Les technologies d'assainissement des sols et des eaux souterraines sont multiples et peuvent être séparées en trois grandes catégories : thermique, biologique et physico-chimique. Le choix de la technique dépend de plusieurs paramètres tels que la nature de la contamination, les propriétés du sol, les contraintes physiques du site et le coût total du projet. La présente invention combine deux technologies de dépollution des sols : la désorption thermique et l'écrémage In Situ.Soil and groundwater remediation technologies are numerous and can be separated into three main categories: thermal, biological and physico-chemical. The choice of technique depends on several parameters such as the nature of the contamination, the properties of the soil, the physical constraints of the site and the total cost of the project. The present invention combines two soil remediation technologies: thermal desorption and In Situ skimming.

2 BE2022/53822 BE2022/5382

Désorption thermiqueThermal desorption

Selon la présente invention, lesdits matériaux sont d'abord chauffés par conduction thermique et sous un léger vide à une température et un vide suffisants pour provoquer la vaporisation desdits contaminants. Les matériaux sont chauffés par conduction thermique à travers des éléments chauffants introduits dans lesdits matériaux. En plus de permettre une plus grande élimination des contaminants des sols, la chaleur accrue dans le sol peut provoquer un changement chimique des contaminants avant leur élimination. WO2016062757A1 et US7618215B2 sont reconnus comme art antérieur à l'invention.According to the present invention, said materials are first heated by thermal conduction and under a slight vacuum to a temperature and vacuum sufficient to cause vaporization of said contaminants. The materials are heated by thermal conduction through heating elements introduced into said materials. In addition to allowing greater removal of contaminants from soils, increased heat in the soil can cause contaminants to chemically change before they are removed. WO2016062757A1 and US7618215B2 are recognized as prior art to the invention.

En particulier, la désorption thermique est une technologie qui repose sur le chauffage du sol pour que les contaminants se volatilisent. Une fois en phase vapeur, les contaminants peuvent être extraits du sol pour être détruits ou récupérés après condensation. La désorption thermique est efficace contre tous les contaminants organiques, ainsi que certains polluants inorganiques tels que les cyanures et le mercure. Elle est efficace contre tous les composés dont le point d'ébullition à la pression atmosphérique est inférieur à 550°C.In particular, thermal desorption is a technology that relies on heating the ground so that contaminants volatilize. Once in the vapor phase, the contaminants can be extracted from the ground to be destroyed or recovered after condensation. Thermal desorption is effective against all organic contaminants, as well as some inorganic pollutants such as cyanides and mercury. It is effective against all compounds whose boiling point at atmospheric pressure is less than 550°C.

Le chauffage par conduction thermique est l'une des façons de mettre en œuvre la désorption thermique. Dans cette application, l'énergie thermique provenant des tubes de chauffage se propage radialement dans le sol. Cette technique présente plusieurs avantages par rapport aux autres approches de traitement du sol. Elle est capable d'atteindre des températures du sol supérieures à 350°C (ce qui n'est par exemple pas possible avec le chauffage électrique résistif - comme dans le documentHeating by thermal conduction is one of the ways to implement thermal desorption. In this application, thermal energy from the heating tubes propagates radially into the ground. This technique has several advantages over other soil treatment approaches. It is capable of reaching ground temperatures above 350°C (which is, for example, not possible with resistive electric heating - as in the document

US9347302B2), ce qui permet de nettoyer rapidement un grand nombre de contaminants, quelle que soit l'hétérogénéité du sol. Elle est applicable à la fois ex- situ et in-situ. Dans la désorption thermique ex-situ (ESTD), le sol est excavé et placé dans un tas, qui est ensuite traité. Dans le cas de la désorption thermique in situ (ISTD), des tubes chauffants sont insérés directement dans la zone polluée. Cela évite l'excavation et le transport du sol, et permet de traiter des sols dont l'espace et/ou l'accès sont limités, comme les sites éloignés ou urbains, les constructions — souterraines, etc. Globalement, cela permet de gagner un temps considérable, de réduire la consommation d'énergie et de minimiser l'impact environnemental du traitement.US9347302B2), which allows a large number of contaminants to be quickly cleaned, regardless of the heterogeneity of the soil. It is applicable both ex-situ and in-situ. In ex-situ thermal desorption (ESTD), soil is excavated and placed in a pile, which is then treated. In the case of in situ thermal desorption (ISTD), heating tubes are inserted directly into the polluted area. This avoids excavation and transport of soil, and makes it possible to treat soils with limited space and/or access, such as remote or urban sites, underground construction, etc. Overall, this saves considerable time, reduces energy consumption and minimizes the environmental impact of processing.

Un procédé qui peut être utilisé pour éliminer les contaminants du sol souterrain est un procédé d'extraction des vapeurs du sol. Dans un tel procédé, un vide est appliqué au sol pour aspirer l'air et la vapeur à travers le sol souterrain. Le vide peut être appliqué à une interface sol/air, ou le vide peut être appliqué par des puits à vide placés dans le sol. L'air et la vapeur peuvent entraîner les contaminants volatils versOne process that can be used to remove contaminants from underground soil is a soil vapor extraction process. In such a process, a vacuum is applied to the ground to draw air and vapor through the underground soil. Vacuum can be applied to a ground/air interface, or vacuum can be applied through vacuum wells placed in the ground. Air and steam can carry volatile contaminants into

3 BE2022/5382 la source de vide. Les effluents gazeux retirés du sol par le vide, qui comprennent les contaminants qui étaient dans le sol, sont ensuite transportés vers une installation de traitement où 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 de la vapeur du sol. La désorption thermique in-situ implique le chauffage in-situ du sol pour augmenter la température du sol tout en éliminant simultanément les gaz résiduels du sol. La chaleur transférée au sol contaminé peut élever la température du sol au-dessus des températures de vaporisation des contaminants dans le sol et provoquer la vaporisation des contaminants. Un vide appliqué au sol élimine le contaminant vaporisé du sol.3 BE2022/5382 the vacuum source. The gaseous effluent removed from the ground by vacuum, which includes contaminants that were in the ground, is then transported to a treatment facility where it is treated to remove or reduce the contaminants to acceptable levels. In-situ thermal desorption can be used to increase the efficiency of a soil vapor extraction process. In-situ thermal desorption involves the in-situ heating of the soil to increase the soil temperature while simultaneously removing residual gases from the soil. Heat transferred to contaminated soil can raise soil temperatures above the vaporization temperatures of contaminants in the soil and cause vaporization of contaminants. A vacuum applied to the ground removes the vaporized contaminant from the ground.

Le chauffage par conduction thermique combiné à l'application d'un vide dans le sol contaminé pour éliminer le contaminant est une technique ancienne.Heating by thermal conduction combined with the application of a vacuum into the contaminated soil to remove the contaminant is an old technique.

Limites de la désorption thermiqueLimits of thermal desorption

Le traitement thermique consiste à chauffer les matériaux contaminés pour en extraire les polluants volatils et semi-volatils sous forme de vapeurs. En raison de la présence d'eau, la désorption thermique est très consommatrice d'énergie. Par conséquent, le traitement thermique est très approprié pour l'assainissement de la zone vadose (non saturée) mais moins pour les eaux souterraines (zone saturée).Thermal treatment consists of heating contaminated materials to extract volatile and semi-volatile pollutants in the form of vapors. Due to the presence of water, thermal desorption consumes a lot of energy. Therefore, heat treatment is very suitable for remediation of the vadose zone (unsaturated) but less so for groundwater (saturated zone).

Élimination des polluants dans les eaux souterrainesRemoval of pollutants in groundwater

Une des techniques permettant d'éliminer la couche flottante dans la zone saturée est l'écrémage. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif d'écrémage de la pollution LNAPL, en particulier des hydrocarbures pétroliers au-dessus des eaux — souterraines, qui est capable de se positionner précisément à l'interface hydrocarbure-eau en se basant sur la flottabilité dans l'eau.One of the techniques for eliminating the floating layer in the saturated zone is skimming. The purpose of the present invention is to provide a device for skimming LNAPL pollution, particularly petroleum hydrocarbons above groundwater, which is capable of precisely positioning itself at the hydrocarbon-water interface based on buoyancy in water.

Le dispositif de la présente invention, installé dans un puits préalablement foré pour atteindre le niveau de la nappe phréatique, doit permettre d'écumer la partie supérieure des nappes phréatiques du sous-sol et d'assurer ainsi la récupération totale du liquide surnageant, même si l'épaisseur est faible et quelle que soit la variation du niveau de la nappe phréatique.The device of the present invention, installed in a well previously drilled to reach the level of the water table, must make it possible to skim the upper part of the underground water tables and thus ensure total recovery of the supernatant liquid, even if the thickness is small and whatever the variation in the water table level.

En particulier, elle vise à proposer un procédé capable d'écrémer des couches flottantes d'hydrocarbures d'une épaisseur inférieure à 1 mm dans un environnement industriel, tel que des ports pétroliers ou des complexes pétrochimiques où l'étendue de la couche flottante d'hydrocarbures peut atteindre des surfaces de plusieurs hectares. Ces zones sont généralement situées à proximité de grands fleuves ou à proximité de la mer, où la nappe phréatique peut varier de manière importante enIn particular, it aims to propose a process capable of skimming floating layers of hydrocarbons with a thickness of less than 1 mm in an industrial environment, such as oil ports or petrochemical complexes where the extent of the floating layer d Hydrocarbons can reach areas of several hectares. These areas are generally located near large rivers or near the sea, where the water table can vary significantly in

4 BE2022/5382 raison des marées ou des écluses, et l'invention, dans un mode de réalisation préféré, vise à tenir compte de cette particularité.4 BE2022/5382 due to tides or locks, and the invention, in a preferred embodiment, aims to take this particularity into account.

EP1334780A2 et EP1518614A1 sont reconnus comme art antérieur à l'invention.EP1334780A2 and EP1518614A1 are recognized as prior art to the invention.

La présente invention divulgue un dispositif d'écrémage de polluants tels qu'une couche flottante d'hydrocarbures sur une nappe phréatique comprenant au moins un flotteur et au moins un tuyau d'aspiration des polluants, caractérisé en ce que ce dernier comprend également au moins un orifice de collecte et au moins une rainure sur la partie supérieure, permettant l'accès desdits polluants audit orifice de collecte et en ce que ledit flotteur présente une densité intermédiaire entre la densité de l'eau et la densité des polluants à récupérer lui permettant d'être positionné à l'interface entre l'eau et les polluants qui y flottent.The present invention discloses a device for skimming pollutants such as a floating layer of hydrocarbons on a water table comprising at least one float and at least one pollutant suction pipe, characterized in that the latter also comprises at least a collection orifice and at least one groove on the upper part, allowing access of said pollutants to said collection orifice and in that said float has an intermediate density between the density of the water and the density of the pollutants to be recovered allowing it to be positioned at the interface between water and the pollutants floating there.

Selon l'invention, le dispositif comprend en outre au moins un tuyau d'aspiration d'eau pour former un cône de rabattement.According to the invention, the device further comprises at least one water suction pipe to form a folding cone.

Une caractéristique essentielle de la présente invention est que les tuyaux — d'aspiration des polluants et d'aspiration de l'eau servent simultanément de glissière pour ledit flotteur.An essential characteristic of the present invention is that the pollutant suction and water suction pipes simultaneously serve as a slide for said float.

L'invention divulgue également un procédé de nettoyage de plans d'eau caractérisé en ce qu'un hydrocarbure flottant sur un plan d'eau est aspiré vers une unité centrale de collecte via un tuyau relié à un dispositif comprenant un flotteur comportant une rainure et un orifice de collecte, la partie supérieure dudit flotteur se maintenant à l'interface hydrocarbure/eau en étant guidée sur les glissières et, acheminant lesdits hydrocarbures via un tuyau de collecte relié à un tuyau d'aspiration à travers un canal de transfert dans un profil d'assemblage. … Limites de l'écrémageThe invention also discloses a method for cleaning bodies of water characterized in that a hydrocarbon floating on a body of water is sucked towards a central collection unit via a pipe connected to a device comprising a float comprising a groove and a collection orifice, the upper part of said float remaining at the hydrocarbon/water interface by being guided on the slides and, conveying said hydrocarbons via a collection pipe connected to a suction pipe through a transfer channel in a assembly profile. …Limits of skimming

L'efficacité du traitement des eaux souterraines par écrémage est dictée par le mouvement du polluant vers les puits de pompage qui est directement lié à la viscosité du produit de la couche flottante. Par conséquent, plus la viscosité du polluant est importante, plus le temps de pompage est long.The effectiveness of groundwater treatment by skimming is dictated by the movement of the pollutant to the pumping wells which is directly related to the viscosity of the floating layer product. Therefore, the greater the viscosity of the pollutant, the longer the pumping time.

RÉSUMÉ DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

La présente invention et ses modes de réalisation servent à apporter une solution à un ou plusieurs des inconvénients précités. À cet effet, la présente invention concerne — l'écrémage à chaud qui réduit la viscosité des polluants qui composent la couche flottante à traiter en chauffant la zone saturée et non saturée.The present invention and its embodiments serve to provide a solution to one or more of the aforementioned drawbacks. To this end, the present invention relates to — hot skimming which reduces the viscosity of the pollutants which make up the floating layer to be treated by heating the saturated and unsaturated zone.

La désorption thermique peut être utilisée dans les couches de sol saturées et non saturées. L'écrémage est utilisé pour le traitement des couches flottantes. La combinaison des deux techniques permet de couvrir toutes les couches dans les sites d'intérêt. Une des principales innovations de l'invention est de traiter la 5 contamination à la source, aussi bien dans la zone vadose que dans la zone saturée, avec l'élimination de toute pollution.Thermal desorption can be used in both saturated and unsaturated soil layers. Skimming is used for processing floating layers. The combination of the two techniques makes it possible to cover all layers in the sites of interest. One of the main innovations of the invention is to treat contamination at the source, both in the vadose zone and in the saturated zone, with the elimination of all pollution.

L'invention est en outre décrite par les exemples non limitatifs suivants qui illustrent davantage l'invention, et ne sont pas destinés à, ni ne doivent être interprétés comme, limitant la portée de l'invention.The invention is further described by the following non-limiting examples which further illustrate the invention, and are not intended to, nor should be construed as, limiting the scope of the invention.

La présente invention est décrite plus en détail ci-après, en référence à des exemples qui ne sont pas limitatifs.The present invention is described in more detail below, with reference to examples which are not limiting.

La présente invention divulgue un dispositif d'écrémage de polluants combiné à un système de chauffage. Le dispositif d'écrémage de polluants tels qu'une couche flottante d'hydrocarbures sur une nappe phréatique comprend au moins un flotteur et au moins un tuyau d'aspiration d'hydrocarbures, caractérisé en ce que ce dernier comprend en outre au moins un orifice de collecte et au moins une rainure sur la partie supérieure, permettant l'accès dudit hydrocarbure audit orifice de collecte et en ce que ledit flotteur présente une densité intermédiaire entre la densité de l'eau et la densité des hydrocarbures à récupérer lui permettant de se positionner à l'interface entre l'eau et les hydrocarbures flottants.The present invention discloses a pollutant skimming device combined with a heating system. The device for skimming pollutants such as a floating layer of hydrocarbons on a water table comprises at least one float and at least one hydrocarbon suction pipe, characterized in that the latter further comprises at least one orifice collection and at least one groove on the upper part, allowing access of said hydrocarbon to said collection orifice and in that said float has an intermediate density between the density of the water and the density of the hydrocarbons to be recovered allowing it to be position at the interface between water and floating hydrocarbons.

Selon l'invention, le dispositif comprend en outre au moins un tuyau d'aspiration d'eau pour former un cône de rabattement.According to the invention, the device further comprises at least one water suction pipe to form a folding cone.

Une caractéristique essentielle de la présente invention est que les tuyaux d'aspiration des hydrocarbures et d'aspiration de l'eau servent simultanément de — glissière pour ledit flotteur.An essential characteristic of the present invention is that the hydrocarbon suction and water suction pipes simultaneously serve as a slide for said float.

De plus, selon l'invention, le flotteur est essentiellement constitué de polyéthylène haute densité (PEHD) dont la densité peut varier dans la gamme de 0,94 à 0,97 g/cm? .Furthermore, according to the invention, the float is essentially made of high density polyethylene (HDPE) whose density can vary in the range of 0.94 to 0.97 g/cm? .

Avantageusement, le tuyau d'aspiration communique par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement inférieure avec un tuyau de collecte communiquant avec l'orifice de collecte et constitue un ensemble pour l'aspiration des hydrocarbures.Advantageously, the suction pipe communicates via a lower connection part with a collection pipe communicating with the collection orifice and constitutes an assembly for the suction of hydrocarbons.

Une autre caractéristique de l'invention est que le flotteur est constitué d'éléments modulaires.Another characteristic of the invention is that the float is made up of modular elements.

L'invention divulgue également un procédé de nettoyage de plans d'eau caractérisé en ce qu'un polluant flottant sur un plan d'eau est aspiré vers une unité centrale de collecte par l'intermédiaire d'un tuyau relié à un dispositif comprenant un flotteur comportant une rainure et un orifice de collecte, la partie supérieure dudit flotteurThe invention also discloses a method for cleaning bodies of water characterized in that a pollutant floating on a body of water is sucked towards a central collection unit via a pipe connected to a device comprising a float comprising a groove and a collection orifice, the upper part of said float

6 BE2022/5382 s'accrochant à l'interface hydrocarbure/eau en étant guidée sur les glissières et, acheminant lesdits hydrocarbures via un tuyau de collecte relié à un tuyau d'aspiration à travers un canal de transfert dans un profil d'assemblage.6 BE2022/5382 clinging to the hydrocarbon/water interface while being guided on the slides and, conveying said hydrocarbons via a collection pipe connected to a suction pipe through a transfer channel in an assembly profile.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'eau est aspirée par un tuyau d'aspiration d'eau pour former un cône de rabattement afin de faciliter la collecte des hydrocarbures.In a particular embodiment of the invention, water is sucked up by a water suction pipe to form a drawdown cone in order to facilitate the collection of hydrocarbons.

Enfin, l'invention décrit l'utilisation du dispositif d'écrémage pour la récupération d'hydrocarbures infiltrés dans les eaux souterraines.Finally, the invention describes the use of the skimming device for the recovery of hydrocarbons infiltrated in groundwater.

Dans un premier aspect, la présente invention fournit une méthode pour chauffer la couche flottante et récupérer les polluants. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, le système comprend : - au moins un élément chauffant à insérer dans le sol, ledit élément chauffant comprend un tube extérieur non perforé ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée et un tube intérieur non perforé ayant les deux extrémités ouvertes, le tube intérieur est inséré dans le tube extérieur formant ainsi un espace interne entre les deux tubes, les extrémités ouvertes des tubes et l'espace interne peuvent être connectés à une source de chaleur pour chauffer le sol transformant ainsi les contaminants présents dans le sol en vapeur de contaminant ; -au moins un élément de masse métallique insérable dans l'espace annulaire formé entre les tubes extérieur et intérieur relié à l'une des extrémités des tubes par une tige dont la hauteur est réglable ; - au moins une chambre de combustion constituée de deux cylindres concentriques, dont le cylindre intérieur est réalisé en matériau réfractaire, constituant ainsi une partie annulaire à travers laquelle de l'air secondaire est introduit au moyen d'une entrée d'air séparée, afin de refroidir l'extérieur de ladite chambre de combustion et de fournir de l'air de combustion supplémentaire pour oxyder les polluants gazeux introduits dans ladite chambre de combustion par l'entrée ; - au moins un boîtier de commande de la source de chaleur, ledit boîtier pouvant être — raccordé à l'extrémité de l'élément chauffant, dans le prolongement direct de la chambre de combustion ; - au moins un moyen pour mesurer la température du sol, ledit moyen est inséré dans le sol contaminé ; - au moins un moyen pour mesurer la température des fluides de combustion de — l'élément chauffant, ledit moyen pouvant être connecté à l'élément chauffant ;In a first aspect, the present invention provides a method for heating the floating layer and recovering pollutants. Thus, in a preferred embodiment, the system comprises: - at least one heating element to be inserted into the ground, said heating element comprises a non-perforated outer tube having an open end and a closed end and a non-perforated inner tube having the two open ends, the inner tube is inserted into the outer tube thus forming an internal space between the two tubes, the open ends of the tubes and the internal space can be connected to a heat source to heat the soil thus transforming the contaminants present in the soil in contaminant vapor; -at least one metal mass element insertable in the annular space formed between the outer and inner tubes connected to one of the ends of the tubes by a rod whose height is adjustable; - at least one combustion chamber consisting of two concentric cylinders, the inner cylinder of which is made of refractory material, thus constituting an annular part through which secondary air is introduced by means of a separate air inlet, in order to cooling the exterior of said combustion chamber and providing additional combustion air to oxidize gaseous pollutants introduced into said combustion chamber through the inlet; - at least one control box for the heat source, said box being able to be connected to the end of the heating element, in the direct extension of the combustion chamber; - at least one means for measuring the temperature of the soil, said means is inserted into the contaminated soil; - at least one means for measuring the temperature of the combustion fluids of the heating element, said means being able to be connected to the heating element;

7 BE2022/5382 - au moins un caisson chauffant relié à l'extrémité de la chambre de combustion est régulé en fonction des températures mesurées par les trois éléments décrits ci- dessus ;7 BE2022/5382 - at least one heating box connected to the end of the combustion chamber is regulated according to the temperatures measured by the three elements described above;

Dans un deuxième aspect, l'invention fournit un système pour traiter la couche flottante et pour traiter la zone vadose. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, le système comprend les éléments susmentionnés et : - au moins un tube à vapeur perforé et pouvant être relié à un moyen d'aspiration pour l'extraction de la vapeur contaminante du sol, le diamètre du tube à vapeur est compris entre 25 mm et 60 mm, - au moins un moyen de mesure de la pression du sol inséré dans le sol contaminé, - au moins un moyen de mesure de la pression du sol pouvant être relié au tube à vapeur.In a second aspect, the invention provides a system for treating the floating layer and for treating the vadose zone. Thus, in a preferred embodiment, the system comprises the aforementioned elements and: - at least one perforated steam tube which can be connected to a suction means for extracting the contaminating vapor from the ground, the diameter of the tube steam is between 25 mm and 60 mm, - at least one means of measuring the pressure of the soil inserted in the contaminated soil, - at least one means of measuring the pressure of the soil which can be connected to the steam tube.

DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES

La description suivante des figures de modes de réalisation spécifiques de l'invention est simplement de nature exemplaire et n'a pas pour but de limiter les présents enseignements, leur application ou leurs utilisations. Dans tous les dessins, les numéros de référence correspondants indiquent des parties et des caractéristiques — semblables ou correspondantes.The following description of the figures of specific embodiments of the invention is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present teachings, their application or their uses. In all drawings, corresponding reference numerals indicate similar or corresponding parts and features.

La figure 1 montre une vue en perspective du dispositif de l'invention.Figure 1 shows a perspective view of the device of the invention.

La figure 2 représente une vue schématique du fonctionnement d'un processus de remédiation utilisant le dispositif selon la figure 1 installé dans un forage.Figure 2 represents a schematic view of the operation of a remediation process using the device according to Figure 1 installed in a borehole.

La figure 3 illustre la désorption thermique par l'action des tubes de chauffage équipés de brûleurs et du système d'extraction des vapeurs.Figure 3 illustrates thermal desorption by the action of the heating tubes equipped with burners and the vapor extraction system.

La figure 4 est une illustration de la première configuration de la combinaison des technologies de désorption thermique in situ et d'écrémage pour le traitement de la couche flottante.Figure 4 is an illustration of the first configuration of the combination of in situ thermal desorption and skimming technologies for the treatment of the floating layer.

La figure 5 est une illustration de la seconde configuration combinant les technologies de désorption thermique in situ et d'écrémage pour le traitement de la couche flottante et de la zone vadose.Figure 5 is an illustration of the second configuration combining in situ thermal desorption and skimming technologies for the treatment of the floating layer and the vadose zone.

8 BE2022/53828 BE2022/5382

DéfinitionsDefinitions

Les termes "sol contaminé" et "matériau contaminé" sont utilisés ici comme synonymes et doivent être compris comme incluant tous les types de sol, de boue ou d'autres matériaux qui peuvent être contaminés par un cocktail quelconque de polluants, tels que des contaminants organiques, par exemple des hydrocarbures, et des contaminants inorganiques, avec un point d'ébullition à la pression atmosphérique de 550°C ou plus et/ou des métaux lourds.The terms "contaminated soil" and "contaminated material" are used herein synonymously and should be understood to include all types of soil, sludge or other materials that may be contaminated by any cocktail of pollutants, such as contaminants organic, for example hydrocarbons, and inorganic contaminants, with a boiling point at atmospheric pressure of 550°C or more and/or heavy metals.

La chaleur par conduction se produit lorsque deux matériaux ou objets matériels sont en contact direct et que la température de l'un est supérieure à celle de l'autre. La conduction thermique est le transfert d'énergie cinétique du milieu le plus chaud au milieu le plus froid. Le terme "conduction" tel qu'il est utilisé ici est donc destiné à désigner tous les types de transfert thermique dans lesquels la chaleur est déplacée d'un objet (plus chaud) à un autre (plus froid) par contact direct. Il faut comprendre que dans la présente invention, lorsque le transfert de chaleur par conduction est mentionné, une très petite quantité de chaleur est également transférée au sol par rayonnement.Conductive heat occurs when two materials or material objects are in direct contact and the temperature of one is higher than the other. Thermal conduction is the transfer of kinetic energy from the hottest medium to the coldest medium. The term "conduction" as used here is therefore intended to refer to all types of heat transfer in which heat is moved from one (hotter) object to another (colder) by direct contact. It should be understood that in the present invention, when heat transfer by conduction is mentioned, a very small amount of heat is also transferred to the ground by radiation.

Le terme eaux souterraines (ou nappe phréatique) désigne la zone saturée en eau du sol contaminé.The term groundwater (or water table) refers to the water-saturated zone of the contaminated soil.

Le terme "couche flottante" désigne une certaine quantité de polluants liquides, très peu solubles dans l'eau, et plus légers que l'eau (LNAPL) qui ont atteint la nappe phréatique. Dans un tel contexte, le liquide s'accumule dans la frange capillaire, juste — au-dessus du niveau supérieur de la nappe phréatique. La couche flottante (ou surnageante) se forme lorsque cette accumulation atteint une valeur critique.The term "floating layer" refers to a certain quantity of liquid pollutants, very poorly soluble in water, and lighter than water (LNAPL) which have reached the water table. In such a context, the liquid accumulates in the capillary fringe, just above the upper level of the water table. The floating (or supernatant) layer forms when this accumulation reaches a critical value.

La référence, dans l'ensemble de la présente spécification, à "un mode de réalisation" ou à "un mode de réalisation" signifie qu'une caractéristique, une structure ou un élément particulier décrit en relation avec le mode de réalisation est inclus dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, les expressions "dans un mode de réalisation" ou "dans un mode de réalisation" apparaissant à divers endroits de la présente spécification ne font pas nécessairement référence au même mode de réalisation, mais peuvent le faire. En outre, les caractéristiques particulières, les structures ou les caractéristiques peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée, comme cela serait apparent pour une personne compétente dans l'art à partir de cette divulgation, dans un ou plusieurs modes deReference throughout this specification to "an embodiment" or "an embodiment" means that a particular feature, structure or element described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the expressions "in one embodiment" or "in an embodiment" appearing in various places throughout this specification do not necessarily refer to the same embodiment, but may do so. Further, the particular features, structures or features may be combined in any suitable manner, as would be apparent to a person skilled in the art from this disclosure, in one or more modes of

9 BE2022/5382 réalisation. En outre, bien que certains modes de réalisation décrits dans le présent document comprennent certaines caractéristiques, mais pas d'autres, incluses dans d'autres modes de réalisation, les combinaisons de caractéristiques de différents modes de réalisation sont censées entrer dans le champ d'application de l'invention et former différents modes de réalisation, comme le comprendrait un homme du métier. Par exemple, dans les revendications suivantes, n'importe lequel des modes de réalisation revendiqués peut être utilisé dans n'importe quelle combinaison.9 BE2022/5382 realization. Additionally, although some embodiments described herein include some, but not others, features included in other embodiments, combinations of features of different embodiments are intended to be within the scope of application of the invention and form different embodiments, as would be understood by a person skilled in the art. For example, in the following claims, any of the claimed embodiments may be used in any combination.

L'inventionThe invention

L'invention concerne un procédé de traitement du sol et des eaux souterraines comprenant alternativement le chauffage du sol et le pompage de la couche flottante comprenant : -un ensemble d'au moins un puits de chauffage dans la zone vadose, dans la couche flottante ou dans la nappe phréatique combiné à un puits de pompage dans lequel est installé le système d'écrémage ; -au moins un système de tubes perforés ajouté dans le puits de chauffage à proximité de l'élément chauffant dans le cas d'un traitement en zone vadose et/ou pour récupérer la vapeur contaminée produite pendant le traitement.The invention relates to a method for treating soil and groundwater comprising alternatively heating the soil and pumping the floating layer comprising: -a set of at least one heating well in the vadose zone, in the floating layer or in the groundwater combined with a pumping well in which the skimming system is installed; -at least one system of perforated tubes added in the heating well near the heating element in the case of treatment in a vadose zone and/or to recover the contaminated steam produced during the treatment.

Dans un mode de réalisation, ledit élément chauffant comprend : -au moins un système de tubes internes et externes reliés à une source de chaleur pour chauffer le sol, transformant ainsi les contaminants présents dans le sol en vapeurs de contaminants ; et au moins une unité de commande commandant la source de chaleur, ladite unité de commande pouvant être connectée ou éloignée de l'extrémité de l'élément chauffant.In one embodiment, said heating element comprises: -at least one system of internal and external tubes connected to a heat source to heat the ground, thus transforming the contaminants present in the ground into contaminant vapors; and at least one control unit controlling the heat source, said control unit being connectable to or remote from the end of the heating element.

L'écumeur de nappe est utilisé pour récupérer une couche de surnageants polluants en général et d'hydrocarbures en particulier, à partir d'une nappe phréatique ou souterraine, cette couche flottante étant observée au préalable par un piézomètre de contrôle dans un puits foré équipé d'un tube grillagé (20).The water table skimmer is used to recover a layer of polluting supernatants in general and hydrocarbons in particular, from a water table or underground, this floating layer being observed beforehand by a control piezometer in an equipped drilled well of a mesh tube (20).

Le dispositif de la présente invention représenté sur les figures 1 et 2 comprend un profilé cylindrique en polyéthylène haute densité appelé flotteur (5), dont le poids spécifique est tel que la partie supérieure sera positionnée à l'interface entre la couche d'hydrocarbures (15) insolubles dans l'eau et la nappe phréatique. — Généralement, le poids spécifique du polyéthylène "haute densité" utilisé varie selon les catalyseurs utilisés de 0,94 à 0,97 g/cm3 mais est de préférence d'environ 0,96 g/cm3, celui des hydrocarbures d'environ 0,8 g/cm et celui de l'eau d'environ 1The device of the present invention shown in Figures 1 and 2 comprises a cylindrical profile in high density polyethylene called float (5), the specific weight of which is such that the upper part will be positioned at the interface between the layer of hydrocarbons ( 15) insoluble in water and groundwater. — Generally, the specific weight of the "high density" polyethylene used varies depending on the catalysts used from 0.94 to 0.97 g/cm3 but is preferably around 0.96 g/cm3, that of hydrocarbons around 0 .8 g/cm and that of water of approximately 1

10 BE2022/5382 g/cm3. Une autre résine ayant une gravité spécifique similaire et de bonnes propriétés de résistance peut également convenir.10 BE2022/5382 g/cm3. Another resin with similar specific gravity and good strength properties may also be suitable.

Le flotteur (5) est pourvu de deux rainures de guidage externes (10) et d'un trou de collecte (3) traversant le flotteur sur son diamètre. Les dimensions du flotteur (5) doivent être inférieures au diamètre du puits de réception (20), qui peut être, par exemple, un puits de 4 pouces (114 mm) (figure 2, 3 et 4).The float (5) is provided with two external guide grooves (10) and a collection hole (3) passing through the float along its diameter. The dimensions of the float (5) must be less than the diameter of the receiving well (20), which can be, for example, a 4 inch (114 mm) well (figure 2, 3 and 4).

Deux glissières formées par les tuyaux d'aspiration d'eau (9) et d'huile (2) ou des moyens équivalents guident le flotteur (5) qui pourra suivre les variations locales du niveau d'eau dans le puits (20). Le polyéthylène haute densité est le matériau idéal pour ce type de flotteur car, outre sa densité intermédiaire entre les polluants et l'eau, il résiste bien aux agressions (dissolution, ramollissement, gonflement) de la plupart des hydrocarbures, c'est pourquoi il est utilisé, comme le polypropylène, dans la fabrication des réservoirs automobiles.Two slides formed by the water (9) and oil (2) suction pipes or equivalent means guide the float (5) which can follow local variations in the water level in the well (20). High density polyethylene is the ideal material for this type of float because, in addition to its intermediate density between pollutants and water, it resists well to the attacks (dissolution, softening, swelling) of most hydrocarbons, which is why it is used, like polypropylene, in the manufacture of automobile tanks.

Le flotteur (5) est de préférence construit de manière modulaire, de sorte que la longueur du dispositif peut être considérablement modifiée en empilant les modules.The float (5) is preferably constructed in a modular manner, so that the length of the device can be significantly changed by stacking the modules.

Il en va de même pour la longueur des guides formés par les tuyaux d'aspiration d'eau (9) et d'aspiration d'huile (2), car le dispositif doit pouvoir s'adapter automatiquement à des fluctuations extrêmes de la hauteur de la nappe phréatique pendant des mois sans aucun contrôle. Comme mentionné ci-dessus, le niveau de la nappe phréatique peut varier considérablement d'un endroit à l'autre et d'un moment à l'autre, par exemple en raison de la précipitation des marées ou des écluses proches.The same applies to the length of the guides formed by the water suction (9) and oil suction (2) pipes, because the device must be able to automatically adapt to extreme fluctuations in height of the groundwater for months without any control. As mentioned above, the water table level can vary significantly from place to place and from time to time, for example due to tidal precipitation or nearby locks.

Les deux tubes servant également de guides (2) et (9) sont reliés en tête et en base respectivement par un profilé de liaison supérieur (1) et inférieur (7), avec au centre de la pièce de liaison inférieure (7) un tube d'aspiration (6) dont la longueur correspond approximativement à la moitié de la hauteur de glissement sur les guides.The two tubes also serving as guides (2) and (9) are connected at the head and at the base respectively by an upper (1) and lower (7) connecting profile, with in the center of the lower connecting piece (7) a suction tube (6) whose length corresponds approximately to half the sliding height on the guides.

La pièce de tête (1) est pourvue d'un moyen approprié tel qu'un orifice (11) qui servira à accrocher l'écumeur à une chaîne afin de le maintenir dans le puits à une hauteur médiane entre le niveau maximum et minimum de la nappe phréatique, permettant ainsi d'intégrer les variations du niveau de cette dernière dans le temps.The head piece (1) is provided with a suitable means such as an orifice (11) which will be used to hang the skimmer on a chain in order to maintain it in the well at a median height between the maximum and minimum level of the water table, thus making it possible to integrate variations in the level of the latter over time.

Dans un premier temps, il convient donc de choisir un dispositif d'écrémage dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du puits foré (20). L'une des deux glissières de la forme représentée sert de tube de transfert (2) en aspirant le produit par l'orifice de collecte (3) du flotteur. Ce produit sera acheminé via le tube de collecte (6) et le canal (8) vers le tube d'aspiration (2) qui est relié par un tube flexible (12) à une unité centrale de collecte (16). L'ensemble du dispositif est ensuite descendu dans le puits par une chaîne de maintien en position (13) jusqu'à ce qu'il soit enInitially, it is therefore appropriate to choose a skimming device whose diameter is slightly smaller than the diameter of the drilled well (20). One of the two slides of the shape shown serves as a transfer tube (2) by sucking the product through the collection orifice (3) of the float. This product will be conveyed via the collection tube (6) and the channel (8) to the suction tube (2) which is connected by a flexible tube (12) to a central collection unit (16). The entire device is then lowered into the well by a chain holding it in position (13) until it is in position.

11 BE2022/5382 contact avec le niveau de l'eau. La distance nécessaire a généralement été mesurée au préalable. Le dispositif, grâce à son flotteur (5), suit les variations de niveau de l'interface eau-polluant et donc le niveau de la nappe phréatique locale. Le flotteur (5) est parfaitement capable de s'adapter à ce niveau car il est maintenu et guidé par les deux glissières (2) et (9). II est également possible de forer plusieurs puits et d'installer un dispositif selon l'invention dans chacun d'eux.11 BE2022/5382 contact with the water level. The necessary distance has usually been measured beforehand. The device, thanks to its float (5), follows variations in the level of the water-pollutant interface and therefore the level of the local water table. The float (5) is perfectly capable of adapting to this level because it is held and guided by the two slides (2) and (9). It is also possible to drill several wells and install a device according to the invention in each of them.

Si une couche flottante d'hydrocarbures (15) est présente, le flotteur (5) du dispositif de l'invention se stabilisera à l'interface eau-hydrocarbures du fait de sa densité et de son profil.If a floating layer of hydrocarbons (15) is present, the float (5) of the device of the invention will stabilize at the water-hydrocarbon interface due to its density and its profile.

Au moyen d'une unité de pompage appropriée (16), le produit sera ainsi aspiré à travers le dispositif de l'invention.By means of a suitable pumping unit (16), the product will thus be sucked through the device of the invention.

La présente invention concerne également un système comportant un certain nombre de tuyaux thermoconducteurs perforés et non perforés placés dans un sol. Le tube (25) est en communication avec une source de chaleur (21) qui fait circuler un fluide chauffé dans le tube, provoquant une élévation de la température du milieu environnant (18)(15)(19). Des tubes perforés (27) sont placés autour des tubes chauffants lors du traitement de la zone vadose. Dans certaines étapes du plan d'application (figure 5), les tubes perforés (27) sont évacués, transportant les — vapeurs contaminées vers un système de traitement. Dans d'autres étapes du plan d'application (figure 4), ces tubes perforés (27) ne sont pas nécessaires.The present invention also relates to a system comprising a number of perforated and non-perforated thermally conductive pipes placed in a floor. The tube (25) is in communication with a heat source (21) which circulates a heated fluid within the tube, causing a rise in the temperature of the surrounding medium (18)(15)(19). Perforated tubes (27) are placed around the heating tubes when treating the vadose zone. In certain stages of the application plan (Figure 5), the perforated tubes (27) are evacuated, transporting the contaminated vapors to a treatment system. In other stages of the application plan (Figure 4), these perforated tubes (27) are not necessary.

Des tubes chauffants (25) sont placés dans un matériau contaminé, par exemple un sol contaminé (18)(15)(19). Un fluide chauffé, de préférence de l'air/gaz à haute température chauffé à une température comprise entre 300 et 800°C, et plus préférentiellement entre 500 et 750°C, circule dans les tubes (25). La chaleur (28) est transférée aux matériaux par conduction thermique et augmente progressivement la température du sol, de la couche flottante (15) et d'une certaine partie de l'aquifère (19) (et de la zone vadose (18)). La température élevée du sol provoque la mobilisation de la couche flottante vers les puits de pompage et la volatilisation des contaminants de la zone vadose, produisant une vapeur contaminée qui est récupérée du sol (18) via les tubes de vapeur (27). Les contaminants vaporisés (5) du sol sont mobilisés dans les tubes perforés (27) en imposant une pression négative dans les tubes perforés (27), par exemple en connectant les tubes à un système de vide. Les vapeurs contaminées se déplacent dans les tubes perforés (27) et peuvent être collectées par un système de tuyaux de collecte des vapeurs transportant le fluide contaminé vers une unité de traitement et/ou sont injectées et détruites dans la flamme du brûleur à l'intérieur de la chambre de combustion (22).Heating tubes (25) are placed in contaminated material, for example contaminated soil (18)(15)(19). A heated fluid, preferably high temperature air/gas heated to a temperature between 300 and 800°C, and more preferably between 500 and 750°C, circulates in the tubes (25). Heat (28) is transferred to the materials by thermal conduction and gradually increases the temperature of the ground, the floating layer (15) and a certain part of the aquifer (19) (and the vadose zone (18)) . The elevated ground temperature causes mobilization of the floating layer toward the pumping wells and volatilization of contaminants from the vadose zone, producing contaminated vapor that is collected from the ground (18) via the steam tubes (27). Vaporized soil contaminants (5) are mobilized into the perforated tubes (27) by imposing negative pressure in the perforated tubes (27), for example by connecting the tubes to a vacuum system. Contaminated vapors travel through the perforated tubes (27) and may be collected by a vapor collection pipe system carrying the contaminated fluid to a processing unit and/or are injected and destroyed in the burner flame therein. of the combustion chamber (22).

12 BE2022/538212 BE2022/5382

Le vide est maintenu pendant toute la période de chauffage et pendant un temps suffisant après le chauffage pour éviter la perte ou la dispersion des contaminants.The vacuum is maintained throughout the heating period and for a sufficient time after heating to prevent loss or dispersion of contaminants.

Le système de vide doit être capable d'aspirer un vide approprié à la combinaison de la perméabilité du sol et des tubes perforés dans un système de traitement. Le système de vide (27) peut être capable d'aspirer un vide dans la gamme de 50 Pa à 5000 Pa. Le système de vide peut être un ventilateur ou une pompe étanche. Dans un mode de réalisation préféré, un pack de drainage est placé autour du tube perforé (22) pour assurer une aspiration homogène.The vacuum system must be capable of drawing a vacuum appropriate to the combination of soil permeability and perforated tubes in a treatment system. The vacuum system (27) may be capable of drawing a vacuum in the range of 50 Pa to 5000 Pa. The vacuum system may be a fan or a sealed pump. In a preferred embodiment, a drainage pack is placed around the perforated tube (22) to ensure even suction.

Dans un mode de réalisation préféré, le système de chauffage est centralisé sur la zone saturée du sol afin de chauffer la nappe phréatique et de mobiliser les polluants vers l'écumeur (figure 4).In a preferred embodiment, the heating system is centralized on the saturated zone of the ground in order to heat the water table and mobilize the pollutants towards the skimmer (figure 4).

Dans une autre réalisation préférée, lorsque par exemple la pollution s'étend de la zone vadose à la nappe phréatique, le système de chauffage est appliqué sur la zone — saturée et non saturée (figure 5) : les polluants de la zone non saturée du sol sont traités par désorption thermique et récupérés par le système d'extraction tandis que la couche flottante dans la nappe phréatique est mobilisée vers l'écumeur.In another preferred embodiment, when for example the pollution extends from the vadose zone to the water table, the heating system is applied to the saturated and unsaturated zone (figure 5): the pollutants from the unsaturated zone of the soil are treated by thermal desorption and recovered by the extraction system while the floating layer in the water table is mobilized towards the skimmer.

Les tuyaux (25)(20) sont disposés selon un motif dans le sol contaminé de sorte que le chauffage le plus uniforme soit obtenu le long du motif. Un motif régulier de tuyaux peut être utilisé, tel que triangulaire, carré, rectangulaire, hexagonal, etc. choisi pour couvrir substantiellement la zone contaminée. Les modèles triangulaires sont préférés car ils offrent la meilleure efficacité thermique. La température du sol est augmentée en faisant circuler un fluide chauffé dans les tuyaux (25). La superposition du flux de chaleur provenant de tous les tuyaux entraîne une augmentation plus uniforme de la température dans le motif. Il sera apprécié que le nombre de tuyaux (25)(20) appliqués dans le sol, l'espacement, la position relative des tuyaux, peuvent varier selon le degré de contamination et/ou le temps souhaité pour compléter le processus et/ou le type de sol et/ou des considérations économiques. Dans un mode de réalisation préféré, la distance entre deux tuyaux adjacents est comprise entre 1m et 1,8m.The pipes (25)(20) are arranged in a pattern in the contaminated soil so that the most uniform heating is achieved along the pattern. A regular pattern of pipes can be used, such as triangular, square, rectangular, hexagonal, etc. chosen to substantially cover the contaminated area. Triangular models are preferred because they offer the best thermal efficiency. The ground temperature is increased by circulating heated fluid through the pipes (25). Superposition of heat flow from all pipes results in a more uniform increase in temperature throughout the pattern. It will be appreciated that the number of pipes (25)(20) applied in the ground, the spacing, the relative position of the pipes, may vary depending on the degree of contamination and/or the time desired to complete the process and/or the soil type and/or economic considerations. In a preferred embodiment, the distance between two adjacent pipes is between 1m and 1.8m.

Toutes les pièces métalliques utilisées dans le dispositif de la présente invention sont en acier inoxydable pour des raisons évidentes de résistance à la corrosion et à la — chaleur dans le temps.All the metal parts used in the device of the present invention are made of stainless steel for obvious reasons of resistance to corrosion and heat over time.

13 BE2022/538213 BE2022/5382

Le dispositif peut être actionné de manière continue ou intermittente par une unité de commande qui est contrôlée par différents dispositifs de mesure, notamment par le niveau et l'importance des dispositifs d'alarme sonore ou visuelle et par la télécommande.The device can be operated continuously or intermittently by a control unit which is controlled by different measuring devices, in particular by the level and importance of the audible or visual alarm devices and by the remote control.

14 BE2022/538214 BE2022/5382

LÉGENDELEGEND

1. Profilé d'assemblage supérieur 2. Tube d'aspiration de la couche flottante servant également de glissière pour le flotteur 3. Orifice de flotteur pour la récupération de l'huile 4. Rainure de connexion sur le dessus du flotteur, positionnée à l'interface huile/eau. 5. Flotteur 6. Tube collecteur de couche flottante 7. Profil d'assemblage inférieur comprenant le canal de transfert vers le tube collecteur de la couche flottante 8. Canal de transfert vers le tube central d'aspiration 9. Tube d'aspiration d'eau pour créer un rabattement supplémentaire servant également de glissière pour le flotteur. 10. Fente de diamètre pour le guide du flotteur 11. Trou pour attacher le dispositif à une chaîne 12. Tube d'aspiration flexible 13. Chaîne pour maintenir la position dans le puits 14. Niveau d'eau 15. Couche flottante d'hydrocarbures 16. Unité centrale de collecte avec réservoir à vide 17. Niveau du sol 18. Zone non saturée 19. Zone saturée 20. Tubage installé dans un puits de forage. 21. Brûleur 22. Corps du brûleur 23. Retour flexible 24. Soupape de réalimentation 25. Tube de chauffage 26. Zone vadose polluée 27. Tube à vapeur 28. Conduction de la chaleur1. Upper assembly profile 2. Floating layer suction tube also serving as a slide for the float 3. Float port for oil recovery 4. Connection groove on the top of the float, positioned at the oil/water interface. 5. Float 6. Floating layer collector tube 7. Lower assembly profile including the transfer channel to the floating layer collector tube 8. Transfer channel to the central suction tube 9. Suction tube water to create an additional drawdown also serving as a slide for the float. 10. Diameter slot for float guide 11. Hole for attaching the device to a chain 12. Flexible suction tube 13. Chain for maintaining position in the well 14. Water level 15. Floating layer of hydrocarbons 16. Central collection unit with vacuum tank 17. Ground level 18. Unsaturated zone 19. Saturated zone 20. Casing installed in a borehole. 21. Burner 22. Burner body 23. Flexible return 24. Make-up valve 25. Heating tube 26. Polluted vadose zone 27. Steam tube 28. Heat conduction

Claims (7)

15 BE2022/5382 REVENDICATIONS15 BE2022/5382 CLAIMS 1. Un système de traitement du sol et de l'eau souterraine adapté pour alternativement chauffer le sol et pomper la couche flottante comprenant : - au moins un puits de chauffage avec un élément chauffant dans la zone vadose, dans la couche flottante ou dans les eaux souterraines, combiné à un puits de pompage dans lequel est installé un dispositif d'écrémage adapté à l'écrémage des polluants ; - au moins un système de tubes perforés, approprié pour récupérer la vapeur contaminée produite par l'élément chauffant, dans lequel le système de tubes perforés est ajouté dans le puits de chauffage à proximité de l'élément chauffant.1. A soil and groundwater treatment system adapted to alternately heat the soil and pump the floating layer comprising: - at least one heating well with a heating element in the vadose zone, in the floating layer or in the groundwater, combined with a pumping well in which a skimming device suitable for skimming pollutants is installed; - at least one system of perforated tubes, suitable for recovering the contaminated steam produced by the heating element, in which the system of perforated tubes is added in the heating well near the heating element. 2. Système selon la revendication 1, ledit élément chauffant comprenant : - au moins un système de tubes internes et externes reliés à une source de chaleur pour chauffer le sol de manière à transformer les contaminants présents dans le sol en vapeurs de contaminants ; et au moins une unité de commande appropriée pour commander la source de chaleur, ladite unité de commande pouvant être connectée ou éloignée de l'extrémité de l'élément chauffant.2. System according to claim 1, said heating element comprising: - at least one system of internal and external tubes connected to a heat source for heating the ground so as to transform the contaminants present in the ground into contaminant vapors; and at least one control unit suitable for controlling the heat source, said control unit being connectable to or remote from the end of the heating element. 3. Système selon la revendication 1, dans lequel un dispositif d'écrémage des hydrocarbures pour les eaux souterraines mis en place dans le puits de pompage comprend un flotteur, qui présente les caractéristiques suivantes : - une densité qui se situe entre la densité de l'eau (1 g/cm? à 20°C) et la densité des hydrocarbures (<1 g/cm° ) à récupérer ; - un matériau en polyéthylène haute densité (PEHD) dont la densité peut varier dans la gamme de 0,94 à 0,97 g/cm? .3. System according to claim 1, in which a hydrocarbon skimming device for groundwater installed in the pumping well comprises a float, which has the following characteristics: - a density which is between the density of the water (1 g/cm? at 20°C) and the density of the hydrocarbons (<1 g/cm°) to be recovered; - a high density polyethylene (HDPE) material whose density can vary in the range of 0.94 to 0.97 g/cm? . 4. Système selon la revendication 1, ledit système de tubes perforés étant caractérisé par : au moins un tube perforé (tube à vapeur) pouvant être relié à une unité de vide pour extraire la vapeur contaminante du sol contaminé ; et le diamètre du tube à vapeur est compris entre 25 mm et 60 mm.4. System according to claim 1, said perforated tube system being characterized by: at least one perforated tube (steam tube) connectable to a vacuum unit to extract the contaminating vapor from the contaminated soil; and the diameter of the steam tube is between 25mm and 60mm. 5. Système selon les revendications 1 à 4 où la distance entre les puits de chauffage est comprise entre 1m et 20m.5. System according to claims 1 to 4 where the distance between the heating wells is between 1m and 20m. 16 BE2022/538216 BE2022/5382 6. Système selon les revendications 1 à 5 où la distance entre les puits de pompage est comprise entre 1m et 20m.6. System according to claims 1 to 5 where the distance between the pumping wells is between 1m and 20m. 7. Système selon les revendications 1 à 6 où la zone de chauffage peut être limitée à la couche flottante en déplaçant la source de chaleur dans le tube interne à la profondeur souhaitée.7. System according to claims 1 to 6 where the heating zone can be limited to the floating layer by moving the heat source in the internal tube to the desired depth.
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