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N°36 - 4ème Trimestre 2004
1. Stockage en profondeur des déchets nucléaires bitumés: Problématique et recherches
Ce travail a eu pour objectif de tester expérimentalement la robustesse du modèle développé au Commissariat à l'énergie atomique pour simuler l'altération par l'eau des déchets nucléaires bitumés. Dans cette optique, deux types d'expériences ont été entreprises. Dans un premier temps, la structure poreuse d'enrobés bitumes altérés par l'eau a été observée à l'aide d'un microscope électronique à balayage environnemental (MEB environnemental) et quantifiée par une méthode d'analyse d'images. Dans un second temps, le coefficient de diffusion de l'eau dans des enrobés bitumes lixiviés, paramètre clé de l'altération, a été mesuré expérimentalement. La bonne concordance entre la modélisation et les données expérimentales concernant la structure interne des enrobés altérés a permis de conforter la description mathématique des phénomènes proposée.Abstract
2. Valorisation des fluides de coupe usés: Partie I : cas des techniques membranaires
Dans le but de valoriser les fluides de coupe usés de l'industrie de la mécanique, un fluide de type microémulsion et un fluide de type solution ont été étudiés en ultrafiltration. Pour la microémulsion usée, l'ultrafiltration élimine les huiles étrangères et la contamination bactérienne, par contre les tests de corrosion positifs effectués sur le perméat obtenu rendent son utilisation impossible pour fabriquer une nouvelle microémulsion. Par contre, le perméat obtenu à partir du fluide de coupe usé de type solution peut être réutilisé comme lubrifiant après addition de certains additifs.
3. Valorisation des fluides de coupe usés: Partie II : cas de l'évaporation à compression mécanique de vapeur
Des essais d'évaporation de fluides de coupe usés (microémulsion) ont été effectués à l'aide d'un évaporateur à compression mécanique de vapeur. Le facteur de concentration peut atteindre une valeur comprise entre 10 et 15. La DCO du distillat est voisine de 3 g/l, elle est due à l'évaporation d'une coupe d'huile provenant de l'huile de base de la microémulsion. Un calcul économique de ce procédé appliqué aux fluides de coupe montre que le temps de retour est d'environ 2,5 années pour un volume traité supérieur à 200 m3/an dans les conditions d'élimination actuelles.
4. Les agents de la bioremédiation des sols pollués par les hydrocarbures polycycliques aromatiques
Parmi les techniques de dépollution et de réhabilitation des sols (physiques, chimiques et biologiques), la bioremédiation (détoxification ou minéralisation d'un polluant par les organismes vivants) des sols in situ semble être une méthode d'intérêt d'un point de vue économique et écologique. Contrairement aux autres procédés (incinération, lessivage du sol…) où les polluants sont souvent transférés et non détruits, la biodégradation peut permettre la minéralisation du xénobiotique, et donc sa disparition. De plus, cette technique est particulièrement adaptée pour le traitement des hydrocarbures polycycliques aromatiques (HPAs), contaminants comptant parmi les plus récalcitrants et les plus toxiques (pouvoirs cancérigène et mutagène). Il a été démontré que de nombreux organismes, procaryotes ou eucaryotes (algues, bactéries, champignons, plantes), possèdent la capacité à dégrader les HPAs. La présente revue a pour but de faire le point sur l'état actuel des connaissances concernant les organismes utilisés en tant qu'agents biologiques efficaces de dépollution des sols contaminés par les HPAs. Les systèmes enzymatiques impliqués dans la dégradation des HPAs chez ces différents systèmes biologiques seront décrits.
5. Étude des surfaces et calcul théorique des sites actifs de charbons actifs par adsorption de l'acide tartrique
Le calcul théorique du nombre de sites actifs lors de l'adsorption de l'acide tartrique en solution par quatre échantillons de charbons actifs commerciaux (2SAP/C, COM3, NC 35 et NCF O.5/2) révèle que le nombre de sites actifs accessibles à la surface de ces charbons croît avec le pH. Il apparaît également que vis-à-vis de l'adsorption de l'acide tartrique, les charbons actifs basiques (NC 35 et NCF 0.5/2) ont plus de sites actifs que les charbons actifs acides (2SAP/C et COM 3). Les résultats obtenus, en accord avec ceux obtenus par exploitation des modèles de Freundlich et de Langmuir, montrent que le pouvoir adsorbant varie dans l'ordre 2 SAP/C < COM 3 < NC 35 < NCF 0.5/2. On démontre également que la dispersion à la surface des charbons actifs augmente avec le nombre de sites actifs et diminue avec la grosseur des particules de charbon.
6. Évaluation du comportement à la lixiviation de déchets stabilisés/solidifiés: Apport des méthodes d'analyses multivariées
La méthode d'analyse en composantes principales (ACP) et la méthode d'analyse factorielle des correspondances (AFC) ont été utilisées pour aider à l'interprétation des résultats d'un test de lixiviation sur bloc monolithique (TLM). Ce test a été appliqué à des matrices cimentières contenant moins de 5 % d'un polluant organique modèle, le naphtalène, en utilisant des lixiviants constitués d'eau déminéralisée et de 0, 5 ou 10 % de méthanol. L'étude a permis d'analyser le comportement à la lixiviation de ces matériaux et de mettre en lumière des correspondances entre la teneur en polluant d'une part, la composition du lixiviat d'autre part et la dynamique de relargage du polluant, du calcium, du sodium et du potassium. L'étude de la corrélation entre les données expérimentales et les données simulées a permis de confirmer la qualité du modèle développé pour prédire à long terme le comportement de ces matériaux.