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Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables
réactives sur l’île Resolution de 2005 à 2013
Rutter, A., Kalinovich, I., Rowe, R.K., Jones, D., Plato, N., et Hooey, S.
Affaires Autochtones et Développement du Nord Canada Aboriginal Affairs and Northern Development Canada
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Barrières perméables réactives en surface pour climats froids
Kalinovich I., Rutter, A., Poland, J.S., Cairns, G., Rowe, R.K. Sci Total. Env. (2008) 407: 53-66.
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ÎLE RESOLUTION
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BAF-5 : ÎLE RESOLUTION • Base principale à
1300 pi au-dessus du niveau de la mer
• Fait partie de la ligne Pole Vault
• Site difficile sur le plan logistique
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![Page 6: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/6.jpg)
Opérationnel de 1954 à 1972 • De 100 à 200 travailleurs
militaires sur place, travaillant selon une rotation de six mois
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Enquêtes initiales
• AADNC devient propriétaire du site en 1976
• Construc9on d’un radar à courte portée en 1985
• Enquêtes préliminaires en 1987
• [ASU] de l’Université Queen’s et groupe des sciences de l’environnement du Royal Roads Military College 1993
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Plusieurs sites de décharge, hydrocarbures, métaux
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Contamination aux BPC à BAF-5 • 18 gros transformateurs
dans les bâtiments S1/S4 en plus de 14 excavés de la décharge de mobilier
• De 80 à 300 L de BPC (36 % à 72 %) chacun
• Un total de 4 000 kg de BPC purs dans le mazout
• Plus de 5 000 kg de BPC purs dans plus de 25 000 m3 de sol
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Diphényles polychlorés
• Bonnes propriétés d’isolation électrique, très stable, risque d’incendie réduit
• Polluant organique persistant
• Soluble dans le gras, donc susceptible de bioaccumulation
• Certains congénères carcinogènes dans les rats
• Créent des dioxines et furanes lorsque brûlés dans des conditions non contrôlées
• Effets oestrogéniques, autres problèmes de santé
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PLAGE S1/S4
VALLÉE S1/S4
DÉCHARGE DE MOBILIER
La technologie de barrière est appliquée à trois endroits
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Source de BPC – Décharge de mobilier
![Page 13: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/13.jpg)
Source de BPC Vallée et plage S1/S4
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Début du canal de drainage
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Canal de drainage de la Vallée S1/S4
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Fin du canal de drainage
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Assainissement des BPC du site principal de 1995 à 2006
1995 2006 Entrepreneur : Qikiqtaaluk CorporaHon
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Assainissement du sol > 50 ppm de 1997 à 2006
§ Excavation du sol
§ Conteneurisation
§ Expédition au sud pour incinération
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Excavation et décharge à écran d’étanchéité artificiel (de 5 à <50 ppm)
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Pourquoi la technologie de barrière est-‐elle nécessaire?
1. Un niveau de BPC élevé est pris dans le substratum fracturé, le sol meuble, malgré l’aspira9on
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Pourquoi la technologie de barrière est-‐elle nécessaire?
2. Les BPC de >50 ppm dans les zones inaccessibles se trouvent tous dans un canal menant directement à l’océan
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Exigences technologiques • 85 % de la masse de BPC est sorbé sur les particules
du sol < 0,5 mm
• Le système doit pouvoir piéger le limon et les matières fines, tout en permettant à l’eau traitée de circuler sans obstacle, c.-à-d., sans obstruction
• La BPR doit fonctionner dans le climat arctique Kalinovich I, Ru[er A, Rowe RK, McWa[ers R et Poland JS, « The ApplicaHon of GeotexHle and Granular Filters for PCB RemediaHon », Geosynthe)cs Interna)onal (2007) Vol 15, No 3. pp 173-‐183. Kalinovich I., Ru[er, A., Poland, J.S., Cairns, G., Rowe, R.K., « RemediaHon of PCB Contaminated Soils in the Canadian ArcHc: ExcavaHon and Surface PRB Technology ». Sci Total. Env. (2008) 407: 53-‐66. Kalinovich. I. K., Ru[er, A., Rowe, R. K. et Poland, J. S. « Design and applicaHon of surface PRBs for PCB remediaHon in the Canadian ArcHc », J. of Env. Management, 101:124-‐133 (2012)
![Page 24: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/24.jpg)
BARRIÈRES DU BPC SUR L’ÎLE RESOLUTION
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![Page 26: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/27.jpg)
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![Page 29: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/31.jpg)
Matières filtres de la BPR
![Page 32: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/32.jpg)
Capacité de rétenHon des BPC des filtres
Filtre BPC retenus (mg)
Géotextile tissé 400W 0,4
Géotextile tissé 800W 0,2
Géotextile non tissé1200R 6,5
Géosorbant hydrophobe 2,7
CAG2 360 Diverses maHères filtres et BPC retenus (μg) par le système de barrière 2003. CAG2 signifie charbon acHf en grains, type 2.
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![Page 34: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/34.jpg)
Concept final de la barrière
![Page 35: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/35.jpg)
Géotextile non tissé
demi-hauteur
Géotextile non tissé
demi-hauteur
CAG CAG
Gravier Gravier
Gravier demi-
hauteur
Gravier
demi-hauteur
Système de filtre final
Direction du débit
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Surveillance annuelle
![Page 37: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/37.jpg)
Résultats de la surveillance de la BPR dans la vallée S1/S4 de 2006 à 2012
2006 2007 2008 2009-‐2010 2011 2012
Volume (m3) 2,2 1,0 2,6 2,5 0,5 2,5
Teneur (ppm) 5,0 4,8 2,9 3,1 3,7 1,9
Masse de BPC (g) 25 8,5 13,6 14 3,3 10,3
• La teneur en BPC < 5 ppm et tendance à la baisse
• PlanificaHon en cours pour éliminer progressivement la barrière et reHrer les géosynthéHques
![Page 38: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/38.jpg)
BPC dans la vallée S1/S4 Valley 2015-‐2016
• Enlever le système de membrane
• Excaver les sédiments
• Gabions laissés intacts
• Gravier seulement dans la barrière
• Reverdissement naturel
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Reverdissement et stabilisaHon du sol 2011
La mousse reverdit naturellement la vallée
Des pièges à sédiments curlex aideront à stabiliser les sols.
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![Page 41: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/41.jpg)
Barrière de la plage S1/S4
![Page 42: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/42.jpg)
Résultats de la surveillance de la barrière de la plage 2006 à 2013
2006 2007 2008 2009-‐2010 2011 à 2013
Volume (m3) 2,0 1,2 5,3 2,3 6,0
Teneur (ppm) 0,7 0,6 1,6 1,5 0,62
Masse (g) 2,5 1,2 15,3 6,1 6,7 .
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Barrière de la plage 2015-2016
• Excaver le sédiment de la barrière • Remplacer les filtres dans la barrière • Surveiller le mouvement des sédiments pendant 5 ans
.
![Page 44: Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des ... · Atténuation des BPC à l’aide de la technologie des barrières perméables réactives sur l’île Resolution de 2005](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040913/5e8911dc438a5e11cd49e071/html5/thumbnails/44.jpg)
PLAGE S1/S4
VALLÉE S1/S4
DÉCHARGE DE MOBILIER
La technologie de barrière est appliquée à trois endroits
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Barrière de la décharge de mobilier
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BARRIÈRE POUR LA DÉCHARGE DE MOBILIER
2006 2007 2008 2009-‐2010 2011 2012
Volume (m3) 0,3 0,25 0,6 0,5
Teneur (ppm) 29 37 78 53 101 77
Masse (g) 15,5 16,9 76 48
• ~1 000 kg de sol LCPE piégé chaque année
• Teneur de >50 ppm
• La barrière sera reconstruite en 2015
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Canal de drainage de la DM 2011
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Examen de la doublure de la barrière de la DM 2011
ÉchanHllons Masse de bentonite
ConducHvité hydraulique
(g/m2) (m/s)
DAG vierge 4 100 4,7 x 10-‐11
Couche supérieure de la décharge de
mobilier 3 290 8,2 x 10-‐9
Couche inférieure de la décharge de
mobilier 2 850 3,7 x 10-‐8
Trous dans la géomembrane causés par des forces de tension RéducHon importante de la masse de bentonite
Hausses importantes de la conducHvité hydraulique
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BARRIÈRE DE LA DÉCHARGE DE MOBILIER 2015-2016
• Excaver les sédiments de la barrière et du canal de drainage
• Remplacer toute la barrière
• Délimiter davantage pour déterminer la source
• Laisser en place et surveiller pendant 5 ans
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Merci!