HPC AG - La société d'ingénierie et des services et environment et Santé Publique

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R&D

Recherche et développement
(R&D : Recherche & Développement)

La mise en œuvre et le perfectionnement de techniques et procédés innovants nous tient particulièrement à cœur. C'est pourquoi nous avons créé, au sein d'HPC, une division Recherche et Développement chargée de l'élaboration et du lancement de produits résolument tournés vers l'avenir. Le déploiement de techniques et procédés novateurs permet non seulement d'améliorer notre capital écologique dans un contexte d'amenuisement des ressources, mais également d'optimiser le temps et les coûts de gestion de projets par rapport aux méthodes conventionnelles.

Grâce à notre collaboration avec des universités, des instituts de recherche et des sociétés partenaires, comme par exemple Planreal AG, nous sommes en mesure de garantir la mise en œuvre de techniques de pointe dans le cadre des services que nous proposons à nos clients. Nous procédons également à une veille technologique permanente qui nous permet de nous tenir informés des dernières technologies et procédures de réhabilitation utilisées sur le marché. Nous publions par ailleurs des études et des rapports de projets.

Profitez vous aussi de notre expérience en matière de recherche et développement.

Étude de faisabilité BANS / BAND*

* = traitement par Bio-atténuation Naturelle Surveillée et Dynamisée

Force est de constater que la réhabilitation de nombreux sites contaminés n'est pas envisageable d'un point de vue économique. La mise en œuvre de techniques classiques comme la méthode de « pump and treat » s'avère le plus souvent très coûteuse et ne produit pas les résultats escomptés en termes de réhabilitation. Une méthode alternative consiste à utiliser le potentiel de dégradation microbiologique naturel des sous-sols. Affiche

L'étude de faisabilité BANS / BAND constitue assurément la solution. En effet, cette étude permet de déterminer les possibilités de mise en œuvre des techniques de traitement par bio-atténuation naturelle surveillée (BANS) et/ou dynamisée (BAND) dès lors que l'on constate qu'il est possible de favoriser la croissance des microorganismes, présents sur le site, qui assurent l'élimination des matières polluantes. Des analyses ADN (puces ADN), telles que la PCR (amplification en chaîne par polymérase), ainsi que des analyses in situ et en laboratoire, permettent de déterminer les organismes les plus efficaces. Suite à l'étude de faisabilité BANS / BAND, HPC a développé une méthode de contrôle approfondi qui permet de déterminer, grâce à différents essais et analyses microbiologiques, la présence sur le site d'une activité de dégradation microbienne, d'identifier les zones concernées et d'établir s'il est possible de stimuler la dégradation microbienne par l'adjonction d'oxygène ou de substances nutritives, par exemple. La vitesse de dégradation des polluants peut être déterminée par le fractionnement des isotopes. L'expérience a montré que pour les sites pollués par des polluants organiques courants, le recours à la technique de traitement par BANS / BAND s'est avéré plus économique par rapport aux méthodes de réhabilitation classiques, et que cette méthode a permis de diminuer la durée du traitement.

ex: environmental Forensis - détermination de l’âge de la contamination

Lors du traitement des sites pollués, la détermination de l’âge de la contamination est souvent décisive pour l'identification des responsabilités d’une pollution. L’âge d'une contamination peut être déterminée à partir de données géohydrauliques de référence ou par fractionnement isotopique. Le fractionnement isotopique fait partie des nombreux essais qui permettent de constater les processus de dégradation microbienne. Dans ce cadre, l'assimilation du carbone favorise la sélection microbienne des isotopes. Les bactéries privilégient ainsi l'assimilation (formation d'une nouvelle biomasse) de tous les isotopes légers et, en priorité, du carbone. Il apparaît clairement que le ¹²C est assimilé de manière préférentielle et que le ¹³C s'enrichit dans le panache de polluants. La détermination du rapport carbone/isotopes ¹²C/¹³C, également exprimé « δ ¹³C », permet d'obtenir, via l'équation de Rayleigh, le taux de dégradation microbienne (en pour cent, en durée de demi-vie ou en µg/l/j). Pour ce faire, des facteurs de fractionnement d'isotopes d'hydrogène et de carbone ont été définis en laboratoire, au moyen de différentes cultures mixtes et de cultures pures, pour la dégradation aérobie et anaréobie des polluants (par exemple, les composés BTEX). À l'aide des facteurs ainsi déterminés, il est alors possible d'évaluer la dégradation des polluants dans les eaux souterraines contaminées. La méthode de fractionnement isotopique peut également être utilisée pour différencier les panaches de pollution dans les eaux souterraines en présence de polluants identiques. Il est possible de cartographier la différence « δ ¹³C » entre les panaches qui contiennent les mêmes polluants, mais dont les niveaux d'ancienneté de contamination divergent. Pour ce faire, il est nécessaire d'employer la technique GC-IRMS (analyse des ratios isotopiques par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse). Cette méthode permet ainsi de déterminer les conditions de dégradation biologique des hydrocarbures présents dans les eaux souterraines et de spécifier l’âge de la contamination. HPC a permis en outre de déterminer cette ancienneté avec une précision de +/- 1 an.

D'autres méthodes, telles que la dendrochronologie ou l'utilisation de traceurs, sont également utilisées pour déterminer l'ancienneté de la contamination.

Publications:
Dépollution par biotechnologie génétique : La bio-atténuation naturelle dynamisée (Band) - Environnement & Technique – Novembre 2003 – N° 231.pdf

Sites et eaux souterraines pollués – Des traitements économiques par bio-atténuation naturelle surveillée - Environnement & Technique – Décembre 2004 – N° 242.pdf

Henkler, C. & Karg, F. (2002): Microbial & Molecular Techniques to Evaluate in-situ Biodegradation and Activity at Sites Contaminated with Aromatic and Chlorinated Hydrocarbons. Poster DECHEMA-Congress “Natural Attenuation” 06/2002 à Heidelberg / Allemagne.

Karg, F. (2002) : Microbial & biochemical techniques to evaluate and to implement in-situ biodegradation potential and activity at sites contaminated with aromatic and chlorinated hydrocarbons. Book of Abstracts: EMEC3 European Meeting on Environmental Chemistry, Association of Chemistry and the Environment, Genève / Switzerland, 11 – 14/12/2002

Karg, F. (2003) : Application de l’Atténuation Naturelle Dynamisée dans le Cadre de la Pollution de Solvants (utilisation de la PCR). INTERCHIMIE-NATIONS UNIES : Séminaire sur l’Analyse, les Méthodologies de Traitement et la Réhabilitation des Sols et Eaux Souterraines Pollués : Minutes d’INTERSOL 2003, Palais de Congrès, Paris 03/04/2003

Karg, F. (2003): Microbial & Molecular Techniques to Evaluate and to Implement in-situ Biodegradation Potential and Activity at Sites Contaminated with Aromatic and Chlorinated Hydrocarbons. Poster ConSoil 2003, FZK/TNO International Conference on Contaminated Land, 12-16 May, 2003, Gent / Belgium.

Karg, F. (2003) : Possibilités de l’application de l’Atténuation Naturelle Dynamisé comme Alternative économique de la Dépollution des Sites Pollués. Environnement & Technique, 2003. n° 223, p. 24 - 28.

Karg. F. (2004): Sites et Eaux Souterraines Polluées : des Traitements Economiques par Bio-Attenuation Naturelle Dynamisée. Environnement & Technique, 2004. n° 242. p. 30- 34

Karg, F., Hintzen, U., Portune, T. & Olk, C. (2006): Feldtesterfahrungen zur Anwendung der DNBA (Dynamisierte Natural Bio-Attenuation) und Prozessoptimierung (Experiences de Terrain concernant l’Application de la BAND (Bio-Attenuation Naturelle Dynamisée sur le site Hanau de Rütgers Chemicals): Standort Rütgers Chemicals AG, Hanau. Livre du Symposium In-Situ-Sanierungen DECHEMA / Frankfurt: 21/11/2006

Karg, F. Hintzen, U., Portune, T. & Domalski, R. (2007): Feldtesterfahrungen zur Anwendung der DNBA (Dynamisierte Natural Bio-Attenuation) zur Prozessoptimierung: Standort RÜTGERS Chemicals AG, Hanau (Etude de cas d’application de la BAND : Bio-Atténuation Naturelle Dynamisée sur le site de Rutgers Chemicals à Hanau): - Altlastenspektrum: 2/2007, S. 61-67

Karg, F. (2007) : Traitement des Eaux souterraines par la Bio-Attenuation Naturelle Dynamisée (BAND). Etude des cas HAH, BTEX, HAP. Minutes du Congrès INTERSOL 2007, 29/03/2007, Ivry-sur-Seine

Karg, F., Hintzen, U., Portune, T. & Domalski, R. (2007) : Groundwater treatment by dynamized natural bio-attenuation (DNBA) : Case study HAH, BTEX, PAH. 3^rd European Conference on Natural Attenuation and In-situ Remediation. DECHEMA, Frankfurt 21/11/2007. Minutes du Congrès

Karg, F. (2009) : Biotechnologies d'investigation des bio-réacteurs naturels et dépollution économique par BANS (Bio-Atténuation Naturelle Surveillée) / Biotechnological investigations of natural bio-reactors and economic remediation by MNBA (Monitored Natural Bio-Attenuation). Minutes du Congrès Intersol 2009 Paris – Ivry sur Seine, 24/03/2009

Karg, F. (2009) : Prise en compte des polluants émergents dans le cadre des EQRS : Evaluation Quantitative des Risques Sanitaires et la BAN : Bio-Atténuation Naturelle : Les produits hétérocycliques et les amines aromatiques. Poster et recueil imprimé & CD des 2^e Rencontres Nationales de la Recherche sur les Sites & Sols Pollués – ADEME, Paris, 20 – 21/10/2009

Références

R_D_Oberhausen_Lirich.pdf

: Prélèvement des bactéries spécifiques au site au moyen d'un collecteur microbiologique passif

Procédure de mise en œuvre de l'étude de faisabilité BANS/BAND


Analyse de la diffusion du polluant, cartographie horizontale et verticale des panaches au moyen de collecteurs passifs et de détecteurs de milieu redox.
Détermination des ratios de dégradation actuels (ratios CAE/*CDE) du bioréacteur naturel.

Prélèvement des bactéries spécifiques au site au moyen d'un collecteur microbiologique passif.

Réalisation d'essais pour la mise en évidence d'une dégradation microbiologique (par ex. fractionnement isotopique, essais bactrap, PCR (amplification en chaîne par polymérase).

Détermination des taux de dégradation potentiels et des capacités de sorption.

Détermination des zones de dégradation microbiologique actuelles: Réalisation des tests d’écotoxicité.

Détermination des taux de dégradation maximale atteignables pour une BAND: Réalisation d'essais de respiration, ou réalisation d'essais de simulation et de minéralisation.

Définition de zones et conditions pour une application de conditions BANS et BAND.