Modelisation du fonctionnement d'une barriere anti-pollution. Application au plomb, cadmium et zinc

par BENOIT PARIS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Ghislain de Marsily.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .


  • Résumé

    L'objectif de cette etude est de determiner, et de quantifier, les mecanismes intervenant des melanges d'argile et de ciments, appeles coulis, lors de la retention de plomb, de cadmium et de zinc. La diversite et la complexite des phenomenes mis en jeu a conduit a l'elaboration d'un modele global couplant transport et geochimie. Le module de transport est base sur le concept des differences finies en une dimension. Celui de geochimie sur la methode des composantes de base a partir de constantes thermodynamiques. Le couplage s'effectue sur deux pas, les inconnues principales du calcul etant les concentrations totales par defaut. La prise en compte des solides, difficulte majeure pour la methode des composantes de base, est resolue par changement de base automatique. La partie experimentale est axee sur deux types d'essais: - essais de retention sur des granules de coulis durcis (melange argile-ciment-gravier) des polluants seuls ou ensembles (tests d'equilibre) ; - essais de percolation de solutions complexes sur des eprouvettes contenant differents melanges argile-ciment durcis. L'interpretation des tests d'equilibre est effectuee a l'aide du module de calcul d'equilibre geochimique seul. Il apparait que les mecanismes de retention des metaux lourds etudies sont essentiellement domines par la precipitation (hydroxydes, carbonates, chlorures ou sulfates) et par l'adsorption. Celle-ci est attribuee aux silicates de chaux hydrates (csh), constituants majeurs des coulis durcis. La fixation, particulierement intense, s'effectue par le biais d'un echange entre une fraction du calcium, sans doute adsorbee sur les csh, et les metaux. Ces reactions chimiques, tres dependantes du ph, ont ete etablies et leur constante intrinseque d'adsorption estimees d'apres la theorie de la double couche generalisee. Les essais de percolation se sont poursuivis pendant une annee a l'issue de laquelle aucune concentration notable de polluant n'a ete detectee en sortie de colonne. La comparaison du positionnement des differents fronts de polluant dans la colonne entre le calcul et le resultat experimental est satisfaisante et permet de valider le modele mis en place lors des tests d'equilibre


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  • Détails : 222 P.
  • Annexes : 82 REF.

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  • Cote : PMC RT P6 1996
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