Procédés d’enlèvement des métaux dans les sols contaminés, les cendres volantes et les déchets dangereux
La contamination de l’environnement par les métaux est fréquente et problématique dans plusieurs matrices contaminées. Les sols et les cendres d’incinérateur de déchets municipaux sont des exemples bien connus, mais il y a aussi des matières résiduelles dangereuses (MRD) qui présentent ce type de problèmes, comme les poussières d’aciérie, certains résidus d’aluminerie et de sidérurgie, les boues de placage, les boues de curage, etc...Les MRD, de par leur teneur en métaux, sont gérées par stabilisation dans un ciment spécial et enfouis dans un site à sécurité maximale. Les coûts sont élevés et aucune récupération des métaux n’est faite. L’approche préconisée ici vise à diminuer ces coûts et à améliorer le bilan environnemental, par la mise au point de procédés qui augmentent les pourcentages d’enlèvement et qui, de façon ultime, visent la récupération des métaux dans le cycle de production industrielle, ce qui diminue la détérioration de la qualité de l’environnement. Dans le cas des cendres, il s’agit de développement d’une deuxième génération du procédé. Dans tous les procédés nous planifions d’abord d’expérimenter les procédés minéralurgiques (gravité, magnétisme, flottation) car leur coût utilitaire est généralement beaucoup plus faible que celui de la lixiviation chimique et biologique. Dans un deuxième temps, les matériaux qui ne sont pas efficacement décontaminés par les procédés minéralurgiques, le seront par la lixiviation chimique qui sera approfondie. D’autre part, le test de simulation du suc gastrique (TSSG) sera validé. Ce test cherche surtout à prévoir la toxicité des sols contaminés en plomb pour les jeunes enfants qui en ingurgitent en jouant sur les terrains ou en ingérant de la poussière d’un édifice contaminé. À plus de 10 ug Pb/ de sang, les effets neurotoxiques débutent, les enfants subissent un retard mental et les coûts sociaux sont énormes. Le TSSG deviendra un outil de dépistage et de gestion des sols contaminés/ CRSNG (découverte).
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Traitement des boues d'épurateur humide d'une usine d'Alcan
Plusieurs produits chimiques minéraux sont utilisés lors de la production de l'aluminium à partir de l’alumine avec la technologie Sodeberg (électrolyse en sel fondu). Parmi ces produits, il y a production de HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques) car l'électrolyse se fait en présence d'un dérivé du pétrole, le brai. Il y a donc formation de HAP qui sont volatilisés dans l’enceinte de l’usine. Un système de ventilation récupère les gaz de l'usine qui sont traitées par un épurateur humide fonctionnant à la chaux. Les HAP sont donc emprisonnés dans ce précipité qui contient de la chaux, du fluorure de calcium et de l’alumine. Il y a donc production d'une boue minérale contaminée par les HAP. Ces boues sont gérées comme déchets spéciaux et enfouies au site d'Horizon à Grandes Piles. Le but du projet est l’évaluation de la revalorisation de ces boues par traitement à l’aide de surfactant/ Alcan/ Coll. :Blais, J.-F, Bergeron, M.
Production de produit du magnésium à partir des résidus d'amiante
La réutilisation des résidus d’amiante comme matière première est intéressante car elle s’inscrit bien dans la philosophie du développement durable. Au Québec, il y a près de 400 millions de tonnes de ces résidus qui modifient le paysage de certaines régions. La chrysotile constitue la plus grande partie de ces résidus, qui ont une teneur de 20 à 24 % de magnésium. Étant donnée cette forte teneur en magnésium ils peuvent constituer une matière première pour la production de produits à base de magnésium. Nous nous afférons donc ici à développer une méthode de lixiviation acide et d’électrolyse en phase aqueuse qui permettrait de produire du magnésium métal qui a une très forte valeur commerciale. Ce métal léger est en fait de plus en plus utilisé dans notre société moderne/ CLD de la MRC de l’amiante/ Coll. : Blais, J.-F, Drogui, P.
Traitement et valorisation des boues rouges et des déchets d'aluminerie
L’industrie canadienne de l’aluminium est l’une des plus importantes au monde. Cette industrie génère toutefois des quantités imposantes de déchets potentiellement dangereux, dont les coûts de gestion sont de plus en plus contraignants. Ce projet de recherche vise à trouver des solutions technologiques pour le traitement de deux déchets importants de cette industrie, soit les boues rouges, ainsi que les déchets d’alumineries (à ne pas confondre avec les brasques). Ces derniers contiennent du fluorure et des HAP. Un objectif principal du projet consiste à obtenir un procédé rentable de production d’agent coagulant efficace à partir des boues rouges. Cette solution serait utilisée commercialement pour la déphosphatation des eaux usées municipales et industrielles en substitution au chlorure ferrique, sulfate ferrique ou sulfate d’aluminium. Il s’agit d’un procédé de
dissolution chimique visant à mettre en solution l’aluminium et le fer contenu dans les boues rouges. Des essais en erlenmeyers permettront de trouver les meilleures conditions opératoires. Des essais de déphosphatation auront ensuite lieu avec des eaux usées.
Pour les déchets d’alumineries, l’objectif principal visé consiste à identifier des conditions de traitement économiques moins coûteuses que la disposition de matières résiduelles dangereuses (MRD) dans un site spécialisé après fabrication d’une matrice de ciment (environ 350 $/t). Un tri magnétique visera à séparer la ferraille et l’aluminium métal. Des procédés de séparation physique et chimique seront ensuite effectués sur les fractions granulométriques qui nécessitent un traitement. Ces procédés permettront de détruire ou d’extraire les contaminants inorganiques (CN- et F-) et organiques (HAP) et de rendre ces déchets traités acceptables pour l’enfouissement sanitaire régulier. Dans les deux cas une étude technico-économique sera effectuée/ CRSNG/ Coll. : Blais, J.-F, Drogui, P. Optimisation à la ferme de la technologie de séparation LISOX et validation de la valorisation au champ des coproduits solide et liquide
Le présent projet vise à démontrer, à l’échelle réelle au niveau d’une ferme, une nouvelle technologie appelée LISOX, de séparation du lisier de porc. Ce projet s’inscrit dans la continuité d’un projet réalisé de 2000 à 2003 avec l’IRDA. Il sera accompli en collaboration avec Horizon Environnement Technologies (HET). Cette technologie hydraulique permet de générer deux fractions, soit une fraction liquide représentant environ 80% du volume, laquelle peut être stockée dans la fosse à lisier et être utilisée au moment désiré comme fertilisant allégé en phosphore et en azote organique à la ferme (très bon rapport NH4/Ptot > 7 à 8), ainsi qu’une fraction solide (environ 20% du volume) qui peut être additionnée d’un substrat carboné et stockée à la ferme avant d’être transportée pour être valorisée en dehors des zones de surproduction de lisier. Une autre option consiste à transporter le solide à 12%ST dans un camion vacuum. Cette technologie a été testée à l’échelle pilote (séparateur de 320 litres) dans le cadre d’un projet subventionné dans le programme FCAR Actions concertées – IRDA. La technologie a été testée avec succès pour le traitement des divers types de lisier (engraissement, maternité, pouponnière). Le projet a une durée de 12 mois, il est proposé de concevoir (design) et d’implanter (construction) la technologie LISOX dans une ferme porcine. Par la suite, il est prévu de démontrer l’efficacité du procédé pendant une période d’au moins cinq mois Lors de la période de stockage, la fraction solide sera additionnée de sciures de bois ou de poussières de sablage et sera conservée sur une plate- forme étanche. La fraction liquide sera conservée dans un réservoir de grande capacité
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ou directement dans la fosse à lisier. Les sous- produits seront caractérisés, d’un point de vue chimique, au début et à la fin de la période de stockage/ Corporation Horizon Environnement Technologies/ Coll.: Blais, J.F.