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 Halifax Convention Centre, 1650 Argyle Street, Halifax, Nouvelle Écosse
4-5 juin, 2019  

Déploiement rapide du système d’élimination des SPFA à la source d’alimentation municipale d’eau à Katherine, en Australie
Andy Bishop1, Steve Woodard1, Vicki Pearce2
1Emerging Compounds Treatment Technologies
2Conscia Pty Ltd
L’objectif de cette présentation est de fournir un aperçu du traitement d’eau actuellement en cours pour éliminer les SPFA chez un fournisseur public en eau australien et souligner les défis rencontrés pendant la mise en place du projet.
Abstract

Contexte et objectifs : En plus de se trouver au quotidien dans les emballages alimentaires, les poêles et les chaudrons antiadhésifs, les vêtements antitaches et hydrofuges ainsi que dans divers autres produits résistants à la chaleur, à l’huile et aux taches, les substances perfluoroalkyliques ou polyfluoroalkyliques (SPFA) entrent dans la fabrication de mousses extinctrices. En raison de leur solubilité dans l’eau et de leur nature persistante, les SPFA se retrouvent dans les eaux souterraines et nécessitent un traitement. L’utilisation historique de la mousse extinctrice à la base de la Royal Australian Air Force (RAAF) de Tindal a eu comme résultat de contaminer les eaux souterraines. Cette contamination a également été détectée en dehors de la base et affecte un puits d’approvisionnement public en eau pour la ville de Katherine.

Approche et activités : Le ministère de la Défense de l’Australie (la Défense) s’est doté de la technologie de résine échangeuse d’ions à deux de ses propriétés sur la côte est d’Australie. Après avoir déterminé le type de contamination qui affectait la ville de Katherine, la Défense a réévalué ses objectifs de traitement pour l’un des systèmes pour lequel elle avait une entente et a demandé d’accélérer la fabrication afin de prioriser le déploiement à Katherine. Un système modulaire clés en main pouvant traiter 12,5 L/sec d’eau de façon continue et réduisant les concentrations de SPFA en deçà de la limite de déclaration (LDD) a été mis à la disposition de la ville. La Défense a devancé l’échéancier de livraison en livrant par transport aérien le système en provenance du Maine aux États-Unis vers Darwin, en Australie, dans un avion de transport Antonov An-225.

Le système de traitement d’eau des SPFA, qui supplémente les usines de traitement d’eau potable existantes, comprenait une filtration prétraitement et un échange d’ions pour retirer les solides et autres agents polluants, et des résines spécialisées en échange d’ions pour l’élimination des SPFA. Le système a été installé dans des conteneurs de livraison internationale, ce qui a permis un transport plus rapide et la possibilité de le rendre prêt à l’emploi une fois sur le site. En fabriquant ce système dans une usine de fabrication centrale, les ingénieurs en conception ont travaillé directement avec les corps de métier de structures, de mécanique, d’électricité et d’instrumentation pour assurer une construction efficace et de qualité. Cela a également facilité la suppression de bogues opérationnels avant la livraison et s’est traduit en un état de préparation plus rapide sur le site. L’équipe sur le terrain a travaillé en coopération avec la Défense et la Northern Territory Power and Water Corporation (fournisseur public en eau) pour installer de façon efficiente et mettre en marche le système d’élimination des SPFA après la livraison.

Résultats et leçons apprises : Malgré la révision des objectifs de traitement, l’entièreté des processus de conception, de fabrication, de livraison et d’installation a nécessité moins de quatre mois. Le système a été mis en ligne vers la fin d’octobre 2017, avec une concentration moyenne totale de SPFA de 310 ng/L dans les influents. Le système a permis de remplir tous les objectifs du projet, y compris celui d’atteindre des valeurs de concentrations d’effluents inférieures aux LDD pour la totalité des 34 composés de SPFA faisant l’objet d’une surveillance. Cela comprend la surveillance des ultra-traces, avec des mesures d’infimes quantités de SPFA allant jusqu’à 0,1 ng/L (ppm).

Aucun changement de résine n’a été nécessaire et aucune percée de SPFA n’a été détectée dans le système de traitement. La leçon apprise la plus importante a été de gérer efficacement la précipitation possible de carbonate de calcium et d’agents polluants de résine associés, étant donné que l’eau souterraine est pompée à partir d’une formation de karst, qui contient des concentrations élevées d’alcalinité dues au calcium et au bicarbonate. Ce défi a été contrôlé avec succès par l’ajout d’une à deux ppm d’agent séquestrant à la tête du système de traitement.

Andy Bishop, cofondateur, Emerging Compounds Treatment Technologies
Andy Bishop est le cofondateur d’Emerging Compounds Treatment Technologies (ECT). ECT est une entreprise d’équipement qui se consacre au développement et à la commercialisation des technologies de traitement pour les composées émergents et difficilement traitables. Les responsabilités d’Andy comprennent la direction des efforts d’ingénierie et de gestion de projets pour la gamme de produits de l’entreprise.

Andy possède 19 ans d’expérience dans le traitement de l’eau et des eaux usées. Il s’emploie présentement à fournir une technologie innovante ainsi que des solutions de conception-construction pour le traitement de 1,4-dioxane, de composés perfluorés et autres composes émergents.

Mise au point d’un traitement chimique pour les SPFA à même le site visant les eaux souterraines co-contaminées
Scott Grieco1, Jessica Persons1, Laura Cook1, Mark Strong1, Doug Gustafson2
1Jacobs
2APT Water
L’objectif de cette présentation est de démontrer une nouvelle approche pour le traitement des SPFA à même le site à l’aide de l’équipement commercial disponible.
Abstract

Contexte et objectifs : Les substances perfluoroalkyliques ou polyfluoroalkyliques (SPFA) sont de plus en plus détectées à des concentrations excédant les valeurs et normes de référence provinciales et fédérales dans les eaux souterraines et dans les approvisionnements en eau potable. Les SPFA sont réfractaires, mobiles dans l’environnement et difficiles à traiter à même le site. Présentement, seules des techniques de stabilisation, comme la séquestration et la fixation, qui ne permettent pas la dégradation des SPFA, ont été sélectionnées pour l’assainissement à même le site. Pour remplacer ou complémenter les technologies de pompage et de traitement, les technologies destructrices à même le site pour les SPFA doivent faire l’objet de démonstration à l’échelle.

Des travaux antérieurs ont montré des taux de dégradation importants de l’acide perfluorooctanoïque (APFO) et du sulfonate de perfluorooctane (SPFO) (>85 %) au moyen de l’ozonation catalysée au peroxyde d’hydrogène en conditions alcalines (Lin, et. coll., 2012). Pour le travail qui nous concerne, des méthodes similaires à celles employées dans l’étude de Lin ont été utilisées avec un système offert sur le marché.

Approche et activités : Des échantillons d’eaux souterraines ont été recueillis dans la portion la plus affectée par les SPFA du panache d’eaux souterraines du site sujet. Une matrice de dépistage a été mise au point pour évaluer les variables de performance. Selon cette matrice de dépistage, des tests d’essais à l’échelle ont été réalisés pour évaluer la méthodologie d’application, le pH et le dosage d’oxydant sur l’efficacité de la destruction des SPFA en utilisant l’eau souterraine affectée par un panache mélangé et contenant une forte concentration à la fois de SPFA et d’autres matières organiques (composés organiques volatils [COV] chlorés et de constituants apparentés au pétrole).

Les résultats des matrices de dépistage ont été utilisés pour choisir les conditions optimales pour établir les courbes de dose-réponse pour les contaminants ciblés et déterminer les conditions optimales nécessaires pour transposer les résultats des tests d’essai à l’échelle en un projet pilote à grandeur réelle. Les tests ont pris en considération 14 constituants de SPFA compris dans la Révision 1.1 de la méthode USEPA, des COV chlorés et des constituants apparentés au pétrole.

Résultats et leçons apprises : Cette étude est la première de son genre à transposer les tests théoriques effectués précédemment en une application valable sur le terrain, utilisant de l’équipement d’oxydation avancée disponible sur le marché. Les impacts des variables procédurales seront analysés et feront l’objet de discussion. Le plan de mise en œuvre du projet pilote sur le terrain sera également présenté.

Scott Grieco, ingénieur principal et chef des services professionnels pour l’Amérique du Nord chez Emerging Contaminants, Jacobs
Scott Grieco, titulaire d’un doctorat, est ingénieur principal et chef des services professionnels pour l’Amérique du Nord chez Emerging Contaminants, Jacobs. Son champ d’expertise se situe dans le traitement des contaminants émergents et des composés environnementaux réfractaires. Il cumule 26 ans d’expérience dans les tests de traitabilité, l’évaluation des systèmes et la conception des processus. Scott a pratiqué dans le domaine des contaminants émergents (CE) pendant les huit dernières années. Il a réalisé des essais, des projets pilotes et des projets à l’échelle réelle des CE, y compris l’eau souterraine, le sol, l’eau potable de municipalités et le lixiviat pour les SPFA. Il est également professeur invité au State University of New York College of Environmental Science & Forestry. Il détient un B.S. en génie chimique, une M.Sc. en génie de l’environnement et un Ph. D. en ingénierie des bioprocédés en plus d’être enregistré comme ingénieur dans l’État de New York.

Mise au point d’un traitement chimique pour les SPFA à même le site visant les eaux souterraines co-contaminées
Scott Grieco1, Jessica Persons1, Laura Cook1, Mark Strong1, Doug Gustafson2
1Jacobs
2APT Water
L’objectif de cette présentation est de démontrer une nouvelle approche pour le traitement des SPFA à même le site à l’aide de l’équipement commercial disponible.
Abstract

Contexte et objectifs : Les substances perfluoroalkyliques ou polyfluoroalkyliques (SPFA) sont de plus en plus détectées à des concentrations excédant les valeurs et normes de référence provinciales et fédérales dans les eaux souterraines et dans les approvisionnements en eau potable. Les SPFA sont réfractaires, mobiles dans l’environnement et difficiles à traiter à même le site. Présentement, seules des techniques de stabilisation, comme la séquestration et la fixation, qui ne permettent pas la dégradation des SPFA, ont été sélectionnées pour l’assainissement à même le site. Pour remplacer ou complémenter les technologies de pompage et de traitement, les technologies destructrices à même le site pour les SPFA doivent faire l’objet de démonstration à l’échelle.

Des travaux antérieurs ont montré des taux de dégradation importants de l’acide perfluorooctanoïque (APFO) et du sulfonate de perfluorooctane (SPFO) (>85 %) au moyen de l’ozonation catalysée au peroxyde d’hydrogène en conditions alcalines (Lin, et. coll., 2012). Pour le travail qui nous concerne, des méthodes similaires à celles employées dans l’étude de Lin ont été utilisées avec un système offert sur le marché.

Approche et activités : Des échantillons d’eaux souterraines ont été recueillis dans la portion la plus affectée par les SPFA du panache d’eaux souterraines du site sujet. Une matrice de dépistage a été mise au point pour évaluer les variables de performance. Selon cette matrice de dépistage, des tests d’essais à l’échelle ont été réalisés pour évaluer la méthodologie d’application, le pH et le dosage d’oxydant sur l’efficacité de la destruction des SPFA en utilisant l’eau souterraine affectée par un panache mélangé et contenant une forte concentration à la fois de SPFA et d’autres matières organiques (composés organiques volatils [COV] chlorés et de constituants apparentés au pétrole).

Les résultats des matrices de dépistage ont été utilisés pour choisir les conditions optimales pour établir les courbes de dose-réponse pour les contaminants ciblés et déterminer les conditions optimales nécessaires pour transposer les résultats des tests d’essai à l’échelle en un projet pilote à grandeur réelle. Les tests ont pris en considération 14 constituants de SPFA compris dans la Révision 1.1 de la méthode USEPA, des COV chlorés et des constituants apparentés au pétrole.

Résultats et leçons apprises : Cette étude est la première de son genre à transposer les tests théoriques effectués précédemment en une application valable sur le terrain, utilisant de l’équipement d’oxydation avancée disponible sur le marché. Les impacts des variables procédurales seront analysés et feront l’objet de discussion. Le plan de mise en œuvre du projet pilote sur le terrain sera également présenté.

Scott Grieco, ingénieur principal et chef des services professionnels pour l’Amérique du Nord chez Emerging Contaminants, Jacobs
Scott Grieco, titulaire d’un doctorat, est ingénieur principal et chef des services professionnels pour l’Amérique du Nord chez Emerging Contaminants, Jacobs. Son champ d’expertise se situe dans le traitement des contaminants émergents et des composés environnementaux réfractaires. Il cumule 26 ans d’expérience dans les tests de traitabilité, l’évaluation des systèmes et la conception des processus. Scott a pratiqué dans le domaine des contaminants émergents (CE) pendant les huit dernières années. Il a réalisé des essais, des projets pilotes et des projets à l’échelle réelle des CE, y compris l’eau souterraine, le sol, l’eau potable de municipalités et le lixiviat pour les SPFA. Il est également professeur invité au State University of New York College of Environmental Science & Forestry. Il détient un B.S. en génie chimique, une M.Sc. en génie de l’environnement et un Ph. D. en ingénierie des bioprocédés en plus d’être enregistré comme ingénieur dans l’État de New York.

Identification des risques et stratégies d’atténuation destinés aux projets de contaminants émergents à haute visibilité : deux études de cas
Lisa Andrews, Sara Ramsden, Julia Macejkovic
Barr Engineering Company
L’objectif de cette présentation est de fournir les meilleures pratiques et leçons apprises sous la perspective de deux études de cas pour l’identification des risques et la gestion des projets à haute visibilité relativement aux contaminants émergents, dont un projet de traitement d’eau afin d’éliminer les SPFA dans une usine en activité et l’assainissement d’un approvisionnement public en eau pour plus de 20 000 personnes avec les impacts de 1,4-dioxane provenant d’une source en dehors du site.
Abstract

L’investigation et l’assainissement des sites touchés par des contaminants émergents, comme les substances perfluoroalkyliques ou polyfluoroalkyliques (SPFA) et le 1,4-dioxane, présentent des défis uniques en matière de gestion des risques et de gestion de projets. Cette présentation fournira un aperçu des défis pour le projet et la gestion des risques en se basant sur deux exemples. Elle fournira également des pratiques exemplaires et les leçons apprises selon la perspective des deux études de cas en ce qui a trait à l’identification des risques et à la gestion pour des projets de haute visibilité en présence de contaminants émergents.

La première étude de cas comprend le traitement de l’eau pour l’élimination de SPFA dans une installation de production active, où des enjeux historiques sont simultanément en cours d’investigation et les répercussions sur l’approvisionnement public en eau sont abordées dans le cadre d’un projet distinct, mais connexe. Ce projet nécessite la communication et la coordination parmi divers départements et disciplines au sein de l’organisation de l’entreprise manufacturière. Les parties prenantes du projet à l’intérieur de l’entreprise comprennent des ingénieurs, des scientifiques et des opérateurs œuvrant dans les divisions de l’environnement et des opérations des installations. Les cibles de traitement de l’eau associées au projet continuent d’évoluer en fonction des influences des réglementations locales et des différents États.

La deuxième étude de cas concerne l’assainissement du 1,4-dioxane dans un approvisionnement public en eau assurant le service à plus de 20 000 personnes. Les répercussions de l’approvisionnement en eau sont le résultat de la contamination des eaux souterraines dans une ancienne usine de fabrication de munitions, et les besoins en communication publique et en éducation ont été pris en charge et un plan a été mis en place pour traiter le 1,4-dioxane.

Lisa Andrews, ingénieure principale en environnement, Barr Engineering Company
Lisa Andrews cumule plus de 17 ans d’expérience en projets d’ingénierie industriels et municipaux et possède de solides compétences en chimie et en microbiologie. Ses champs d’expertise comprennent la planification et le design conceptuel, la conception des procédés tant pour le traitement de l’eau que des eaux usées, les essais pilotes, le soutien en construction, la coordination d’équipe multidisciplinaire, l’appui à la conformité aux règlements et le contrôle qualité des projets.

Lisa a été responsable de projets de gestion des eaux usées pour des raffineries de pétrole, des centrales électriques, des projets miniers ferreux et non-ferreux ainsi que pour des clients dans le domaine de l’agriculture. Ces projets comprenaient des évaluations de traitement de l’eau et de réduction de la toxicité, des études sur le terrain, des programmes d’essais pilotes ainsi que la conception de systèmes de traitement d’eau, de traitement d’eaux usées et de réutilisation des eaux usées.

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