Déchloration réductive de lixiviats contaminés aux produits de préservation du bois par filtre réactif

Un site industriel servant à l'entreposage de bois traité produit un lixiviat contaminé en produits de préservation du bois, soit en arséniate de cuivre chromaté (ACC) et en pentachlorophénol (PCP) associé aux polychlorodibenzodioxines et polychlorodibenzofuranes (PCDD/F). Les PCDD/F sont des polluants persistants parmi les plus toxiques connus. L'objectif du projet était de développer un filtre réactif semi-passif pour traiter ce lixiviat. Pour cette raison un filtre réactif pilote contenant une poudre de fer zéro valent (FZV) pour la déchloration du PCP et des PCDD/F a été utilisé. La caractérisation du matériau réactif (FZV) et du filtre réactif pilote ont constitué les deux premières étapes pour l'atteinte de l'objectif du projet. Ensuite, l'efficacité du filtre réactif pilote à traiter le lixiviat contaminé à l'ACC, au PCP et aux PCDD/F a été vérifiée et comparée à 3 autres filtres réactifs pilotes installés en parallèle sur le même site. La caractérisation du FZV a été effectuée par l'analyse granulométrique au laser de la poudre, une analyse de sa composition par lixiviation et des essais en cuvée sous environnement anaérobie pour vérifier l'effet du FZV sur la déchloration des composés phénoliques chlorés et des PCDD/F hautement chlorés (4 à 8 chlores). Trois solvants ont été testés; eau, eau:éthanol (1:1, v/v) et eau:huile de silicone (1:1, v/v), et le pH initial de 7,7 a été modifié à 10 pour deux essais. Les meilleurs résultats d'enlèvement en PCDD/F ont été rendus par l'essai à l'eau au pH initial non modifié avec plus de 70% d'enlèvement de tous les congénères sauf la tétrachlorodibenzo-p-dioxine en 6,6 jours. Le FZV n'a pas semblé être en cause pour l'enlèvement du PCP selon les essais en cuvée. Enfin, la composition m/m de la poudre de FZV était de 60%(Fe), 30%(Ni) et 5,6%(Cu) et sa granulométrie était de 25 μm.

Abstract

An industrial site used for preserved wood storage produces leachate contaminated with wood preservatives of chromated copper arsenate (CCA) and pentachlorophenol (PCP) which is associated to polychlorodibenzodioxins and polychlorodibenzofurans (PCDD/Fs). PCDD/Fs are persistent pollutants amongst the most toxics pollutants known. The project goal was to develop a semi-passive reactive filter to treat this leachate. For this purpose, a pilot reactive filter was used which contained zero valent iron (ZVI) for the dechlorination of PCP and PCDD/Fs. Characterization of reactive media (ZVI) and pilot reactive filter constituted the two first steps to reach the project objective. Then, the efficiency of the pilot reactive filter to treat CCA, PCP, and PCDD/Fs contaminated leachate was verified and compared with three other pilot reactive filter installed in parallel on the same site. Characterization of ZVI was carried out by a laser particle size measurement of the iron powder, a composition leaching analysis, and anaerobic batch tests to verify the effect of ZVI on dechlorination of chlorinated phenolic compounds and highly chlorinated PCDD/Fs (4 to 8 chlorine). Three solvents were tested; water, water:ethanol (1:1, v/v) and water :silicone oil (1:1, v/v), and the initial pH of 7.7 was modified to 10 for two tests. Water as the only solvent and unchanged initial pH gave the best results with more than 70% of removal of all PCDD/Fs congeners except tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) in 6.6 days. ZVI did not seem involved in the PCP removal according to batch tests results. ZVI's composition w/w was 60%(Fe), 30%(Ni), and 5.6%(Cu) and its mean particle size was 25 μm.