Parmi les diverses techniques de réhabilitation des sols existantes, la plus insolite est sans doute la « méthode burrito ». Bien sûr, il ne s’agit pas de son nom officiel, malgré la ressemblance. Cette méthode est appelée « technologie d’extraction de vapeur par chauffage des sols », ou TEVET, de son acronyme anglais.
Employée avec succès aux États-Unis depuis une vingtaine d’années, cette technologie a été adoptée en Asie tout récemment, où elle a produit des résultats impressionnants.
Ça va chauffer!
La méthode TEVET consiste à enrouler du sol contaminé dans une membrane, à la manière d’un burrito, puis à le faire chauffer afin d’éliminer les matières nocives, soit les composés organiques volatils (COV), les composés organiques semi-volatils (COSV) et les hydrocarbures pétroliers totaux. Grâce à cette méthode rentable et efficace, nul besoin de transporter le sol hors du site.
Le sol contaminé est d’abord excavé, puis stratégiquement mis en amoncellement de 2 à 2,5 m de hauteur et d’environ 1 000 tonnes, qui couvrent jusqu’à 25 x 12 m de superficie. Les amoncellements sont connectés entre eux par des tuyaux chauffants, puis enveloppés dans une membrane peu perméable des deux côtés pour former des « burritos ». De l’air est chauffé au propane dans une chambre de combustion, qui sert de « four » si l’on continue l’analogie des burritos. Ensuite, l’air chaud est injecté dans les amoncellements de terre. Le chauffage du sol enveloppé permet de convertir les contaminants en vapeur, laquelle est recueillie par un système d’extraction de la vapeur.
La vapeur extraite est réacheminée à la chambre de combustion, où les contaminants sont incinérés : c’est comme si les « calories » du burrito étaient brûlées. Finalement, l’air propre est recyclé dans les amoncellements de terre. Ce cycle de traitement du sol et de recyclage de l’air continue jusqu’à ce que les concentrations en contaminants soient adéquates pour réutiliser le sol en toute sécurité.
Le système TEVET est portatif, flexible, évolutif et rentable, en plus de générer rapidement les résultats attendus. Il est compatible avec les sols argileux et peut être utilisé sans échantillonnage des sols, des roches et des débris. De plus, il peut être monté et démonté en quelques jours seulement pour chaque amoncellement. À moins que le temps soit particulièrement froid, le traitement du sol nécessite à peine une semaine et très peu d’intervention humaine.
Le traitement et le remblayage du sol sur place permettent aussi de réaliser d’importantes économies de temps et d’argent. Dans une optique de rentabilité, l’idéal est de traiter des amoncellements de 1 000 tonnes, mais cette quantité est modulable selon les conditions. Les « chefs » astucieux pourront même chauffer plusieurs burritos à la fois!
La méthode burrito : un franc succès à Taïwan
Taïwan est une île à forte densité de population, où les terres disponibles se font rares. Là-bas, plus de 23 millions de personnes sont concentrées sur 36 000 km2 seulement, et deux tiers de l’île sont couverts de montagnes boisées.
Les réglementations taïwanaises concernant le traitement et l’élimination hors site du sol contaminé par le pétrole ont été resserrées en mi-2015, car les anciennes réglementations étaient peu claires en ce qui concerne les méthodes d’élimination appropriées. Avant l’adoption des nouvelles réglementations, des centaines de milliers de tonnes de sol contaminé ont été extraites sans suivi officiel du processus de traitement ou des lieux d’élimination.
Les exigences resserrées ont stimulé la concurrence en matière de procédés novateurs pour décontaminer les sols sur place dans les délais prescrits.
Avant l’introduction de la méthode burrito, ou TEVET, en Asie, les options de traitement des sols contaminés au pétrole se limitaient à l’empilage de matières organiques, à l’épandage contrôlé et à l’excavation du sol pour ensuite l’éliminer dans une installation de réutilisation, comme un four à ciment ou à brique. Cette dernière méthode est sans doute efficace pour répondre aux normes de décontamination, mais elle peut s’avérer coûteuse. L’épandage contrôlé et l’empilage de matières organiques sont plus abordables, mais chronophages. D’ailleurs, leur efficacité pour répondre aux normes de décontamination reste encore à être prouvée. En comparaison à ces trois options, la méthode TEVET est la plus rapide, fiable et rentable.
Elle a été approuvée par l’Agence de protection de l’environnement (EPA) de Taïwan en 2016 et mise en place par WSP sur trois sites. Le résultat? Plus de 15 000 tonnes de sol ont été traitées sur place pour ensuite être réutilisées. En comparaison avec l’alternative proposée sur le marché pour un traitement rapide du sol, soit l’incinération hors site, une seule installation TEVET a permis aux clients d’économiser près de 2,3 millions de dollars américains en frais de traitement directs.
Une réussite qui fait sourire
La méthode TEVET a été employée pour la première fois avec l’approbation de l’EPA de Taïwan pour réhabiliter le sol de la station de pompage « Smile ». Environ 2 000 m2 de sol argileux limoneux sur ce site étaient fortement contaminés par l’essence et le diesel à une profondeur d’environ 6 mètres.
Malgré les tentatives de réhabilitation de ce site à l’aide de diverses technologies entre 2009 et 2016, la teneur en contaminants demeurait excessive en vertu des normes de décontamination. Plus particulièrement, les taux d’hydrocarbures pétroliers totaux dans le sol et l’eau souterraine étaient respectivement 37 fois et 104 fois supérieurs à la concentration prévue selon les normes, et la concentration de benzène était 120 fois plus élevée que celle prévue par les normes.
Il était difficile de savoir si la réhabilitation du site était même possible, et l’élimination du sol hors site était jugée trop coûteuse. C’est pourquoi la méthode TEVET a été choisie pour le site.
Entre décembre 2016 et juin 2018, 16 amoncellements de terre enroulés en « burritos » ont été chauffés, ce qui a permis la décontamination d’environ 14 500 tonnes de terre. Afin de prouver que la décontamination était bel et bien réussie, un laboratoire tiers a analysé 8 à 12 points d’échantillonnage par burrito.
Chaque lot de sol a été traité rapidement, soit en 6 à 10 jours selon les concentrations initiales de contaminants et l’humidité du sol. Cependant, les travaux géotechniques et autres activités étaient influencés par les conditions météorologiques et du site, telles que les tempêtes et typhons fréquents à Taïwan.
En Asie, le marché du traitement des sols contaminés par des solvants chlorés est virtuellement inexploité, et il existe un énorme potentiel pour l’application de la méthode burrito aux fins de réhabilitation des sols affectés par les hydrocarbures pétroliers. Puisqu’il manque d’installations de traitement des sols à Taïwan pour continuer d’excaver et de déverser des millions de tonnes de sol contaminé, ce pays aura sans doute un appétit croissant pour la méthode burrito.
Note de la rédaction : La méthode TEVET est brevetée par Quality Recycling, Inc., et tous les droits ont été acquis par TEVET Environmental, LLC, qui est actuellement exploitée comme filiale de Hilltop Enterprises. WSP a conclu une entente avec Hilltop Enterprises afin de pouvoir utiliser la méthode TEVET à Taïwan et dans d’autres pays d’Asie.
À PROPOS DE L’AUTEUR
Robert Lu est ingénieur sénior et associé chez WSP Hong Kong. Il possède plus de 20 ans d’expérience en services-conseils dans le domaine de l’environnement et travaille pour WSP depuis 2005. Ses domaines d’expérience comprennent la supervision de l’évaluation des sites et des activités de réhabilitation sur le terrain, la préparation et l’exécution d’études pilotes et de plans de réhabilitation à grande échelle, ainsi que le soutien aux clients pour l’évaluation et la gestion de leurs stratégies de réhabilitation. M. Lu a mis à profit ses compétences en ingénierie de réhabilitation pour soutenir des projets aux États-Unis, en Chine, en Inde, en Indonésie, en Corée du Sud, au Japon, aux Philippines, à Singapour et à Taïwan.
