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1 LGE - Laboratoire Géomatériaux et Environnement

Abstract : Soils contaminated by hydrophobic organic pollutants like polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs are a common concern since they are extremely difficult to remove and their potential toxicological impacts are significant. As an alternative to traditional thermal or physical treatments, soil washing and soil flushing processes appear to be conceivable and efficient approaches, especially for higher level of pollution. However, the treatment of highly loaded soil washing-flushing solutions is another challenge to overcome. In that way, a new integrated approach is suggested: soil washing-flushing processes combined to an electrochemical advanced oxidation process EAOP in a combination with a recirculation loop to save extracting agents and-or a biological post-treatment step to minimize energy cost.Extraction efficiency of the extracting agent like hydroxypropyl-beta-cyclodextrin HPCD is compared to the traditional non-ionic surfactant Tween 80 in synthetic and real soil washing solutions. A new simple fluorescent sensitive and selective quantification method is developed to monitor Tween 80 oxidation. Two EAOPs were compared: electro-Fenton EF and anodic oxidation AO. Platinum Pt in EF process and boron doped diamond BDD in both treatment anodes are the respective electrodes employed to recycle effluents and to consider a biological post-treatment, respectively. Regarding the extracting agent recovery, the biodegradability evolution of effluent and the energy consumption in kWh kgTOC-1 during EAOP, HPCD is more advantageous than Tween 80. However, in terms of extraction efficiency, costs of extracting agents and impact on soil respirometry, Tween 80 is much more efficient. By considering all these advantages and drawbacks, Tween 80 could still appear to be the best option

Résumé : Les sols contaminés par les polluants organiques hydrophobes tels que les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques HAPs constituent un problème majeur puisqu-ils sont difficilement éliminés et leurs impacts toxicologiques restent significatifs. Comme alternative aux procédés thermiques et physiques traditionnels, les procédés de lavages de sol in situ et ex situ apparaissent être une solution envisageable et efficace et particulièrement pour les fortes pollutions. Cependant, le traitement des solutions fortement chargées de lavages de sol est une autre barrière à surmonter. Une nouvelle approche combinée est proposée pour répondre à ce problème: les procédés de lavages de sol in situ-ex situ combinés à un Procédé Electrochimique d-Oxydation Avancée Electrochimique PEOA avec possibilité de recirculer l-effluent pour réutiliser l-agent extractant et-ou de combiner avec un post-traitement biologique pour minimiser le coût énergétique.L-efficacité d-extraction de l-agent extractant tel que l-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine HPCD est comparé au traditionnel tensioactif non-ionique dénommé Tween 80, dans les solutions synthétiques et réelles de lavages de sol. Une nouvelle méthode sensible d-analyse du Tween 80, basée sur la fluorescence, est développée pour suivre l-oxydation du Tween 80. Deux PEOAs sont comparés : l-électro-Fenton EF et l-oxydation anodique OA. Les anodes de platine Pt dans le procédé EF et de diamant dopés au bore BDD dans les deux procédés sont respectivement utilisées pour étudier la recirculation des effluents et la possibilité d-une combinaison avec un post-traitement biologique. Concernant la réutilisation des agents extractants, l-évolution de la biodégradabilité des solutions et l-énergie consommée en kWh kg COT-1 pendant les PEAOs testés, l-HPCD est trouvée être plus avantageuse que le Tween 80. En revanche, en terme d-efficacité d-extraction, de coût des agents extractants et d-impact sur la respirométrie du sol, le Tween 80 paraît être plus avantageux. En prenant en compte tous ces avantages et inconvénients, le Tween 80 pourrait être retenu comme la meilleure solution

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Keywords : Biodegradability Electrochemical advanced oxidation processes EAOPs Surfactants Cyclodextrins Polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs Soil washing

Mots-clés : Lavages de sol Hydrocarbures aromatiques polycycliques HAPs Cyclodextrines Tensioactifs Procédés d-oxydation avancée électrochimiques POAEs Biodégradabilité





Autor: Emmanuel Mousset -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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