Procédé de traitement de sols excavés contenant de la pyrite DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention se situe dans le domaine du traitement et de la gestion des matériaux générés par l'excavation, notamment lors de creusement d'ouvrages. L'invention vise le traitement de matériaux présentant des risques d'oxydation et d'acidification. L'invention vise ainsi le traitement de sols excavés contenant de la pyrite.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les projets d'infrastructures présentent des aménagements souterrains, comme les tunnels, les barrages, les réseaux, les fondations, qui nécessitent des travaux d'excavation et génèrent lors de leurs réalisations des volumes importants de matériaux excavés. L'excavation peut concerner des milieux marins et/ou aquatiques tels que des bassins, ports ou canaux, ou des milieux non marins.

Dans les milieux aquatiques, la sédimentation forme des couches sédimentaires par décantation dans le fond de ces bassins. Le curage de bassins, tels des canaux ou installations portuaires, consiste en l'extraction de ces couches sédimentaires formées par décantation. Les matériaux curés, c'est-à-dire issus du curage, sont extraits et généralement exportés vers des terrains de dépôts appropriés.

Dans les milieux hors marins et aquatiques, le creusement correspond à l'excavation ou la fouille dans le sol. Les projets d'infrastructures ont recours à différentes méthodes de creusement en fonction des types de sols.

La nature et les caractéristiques des matériaux excavés lors des méthodes de creusement ou de curage, notamment la composition physicochimique et la granulométrie, varient non seulement en fonction de la nature géologique du terrain creusé ou curé, mais aussi des phénomènes géologiques, chimiques et biologiques qui ont affecté ce sol auparavant. Les méthodes de creusement sont par exemple des méthodes de creusement dit « mécanisé », par opposition aux méthodes utilisant des explosifs. Les méthodes de creusement mécanisé sont généralement mises en œuvre à l'aide d'engins, tels que des pelleteuses, des dragues ou des tunneliers. Elles peuvent en particulier être mises en œuvre avec des tunneliers à grippeurs - utilisés de préférence dans les terrains rocheux - ou avec des tunneliers à pression de terre ou à pression de boue - utilisés de préférence dans le cas de terrains meubles (par exemple composés d'argile, de graves, de limon et/ou de sable). Les méthodes de curage de bassins, par exemple de canaux ou d'installations portuaires, sont par exemple le curage mécanique, c'est-à-dire par des engins à godets, des pelles mécaniques, des dragues à godets, ou le curage hydraulique, c'est- à-dire par des dragues à désagrégateurs ou des pompes. Ainsi, les méthodes de creusement peuvent créent un flux important de déblais qui doivent être stockés, pour pouvoir notamment être revalorisés dans diverses applications de construction ou terrassement, sans polluer l'environnement.

Ces méthodes génèrent des volumes importants de matériaux excavés. Les déblais sont le plus souvent ensuite utilisés en tant que remblais. Cependant, pour pouvoir être stockés ou être revalorisés dans diverses applications de construction les déblais doivent être inertes pour l'environnement, au sens qu'ils ne doivent pas contribuer à un risque de pollution de l'environnement. Ainsi, la gestion des matériaux excavés lors du creusement et/ou du curage est devenue un enjeu important pour ces projets d'infrastructure. II est dès lors de la responsabilité des maîtres d'ouvrage de creusement de travaux souterrains ou de curage de gérer les matériaux excavés.

Il est en outre particulièrement avantageux de pouvoir traiter des quantités importantes de matériaux excavés, notamment des quantités supérieures ou égales à 1000 tonnes, notamment des quantités supérieures ou égales à 2000 tonnes, par exemple d'environ 2500 tonnes, masse correspondant au volume d'une barge, par cycle de traitement.

EXPOSE DE L'INVENTION

Un but de l'invention est de traiter des déblais de sols excavés, provenant de chantier de creusement sous-terrain, en particulier provenant de tunneliers, présentant des risques d'oxydation et d'acidification.

Il est à cet effet proposé, un procédé de traitement de déblais de sols excavés, provenant d'aménagement sous-terrain, comprenant une étape de détermination de la teneur en soufre oxydable, et de la teneur en carbonate dans les déblais.

Avantageusement, le procédé comprend les étapes suivantes : a) détermination du potentiel d'acidification des déblais, noté AP, par : a. 1) détermination de la teneur en soufre oxydable, notée S _ox %, dans les déblais ; a.2) calcul du potentiel d'acidification AP selon l'équation (1) suivante : [Math 1] b) détermination du potentiel de neutralisation des déblais, noté NP, par : b.1) détermination de la teneur totale en carbonate dans les déblais, notée MCO ₃ %, M représentant le contre-ion, de préférence Ca ou Mg ; b.2) calcul du potentiel de neutralisation NP selon l'équation (2) suivante :

[Math 2] c) calcul du ratio NP/AP ; d) si le ratio NP/AP est > 3, les déblais peuvent être stockés sans traitement ; e) si le ratio NP/AP est < 3, les déblais sont traités par apport de carbonate de telle sorte que le mélange en résultant ait un ratio NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} strictement supérieur à 3.

Lors de l'étape e) le carbonate est avantageusement apporté par ajout de matériau calcaire et l'étape e) comprend les étapes suivantes : e.1) détermination de la teneur totale en carbonate dans le matériau calcaire, notée MCO ₃ % (calcaire), M représentant le contre-ion, de préférence Ca ou Mg ; e.2) calcul du potentiel de neutralisation du matériau calcaire, noté NP _calcaire , selon l'équation (3) suivante :

[Math 3] e.3) calcul du taux minimal de matériau calcaire à ajouter, noté x _min selon l'inéquation (4) suivante :

[Math 4] où AP et NP sont tels que définis précédemment et x désigne le taux (ou la teneur) de matériau calcaire à ajouter

De préférence, la teneur, x, de matériau calcaire à ajouter est déterminée selon l'équation (5) suivante : [Math 5] où NP, AP et NP _calcaire sont tels que définis précédemment.

Les sols excavés sont en particulier de nature sablo-argileux.

Le procédé est avantageusement réalisé à l'échelle industrielle. Il comprend avantageusement les étapes suivantes

1 . Dépose des déblais de sols excavés provenant d'une même zone géographique de creusement sur une zone plane imperméable avec des moyens de collecte et de récupération des eaux de ruissellement ; et

2. Analyse de la teneur en soufre oxydable, et de la teneur en carbonate, calcul du ratio NP/AP et détermination du taux minimal, x _min , de matériau calcaire à ajouter ; puis

3. Epandage des matériaux calcaires comprenant le dépôt d'une couche de matériaux calcaire en superposition à la couche de déblais à traiter ; puis

4. Homogénéisation du mélange déblais et matériaux calcaire par malaxage ; puis

5. Stockage du déblai rendu inerte à la suite de l'étape 4.

Lors de l'étape a) on dépose avantageusement 2500 tonnes (t) de déblais.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention a pour objet un procédé de traitement de déblais de sols excavés comprenant une étape de détermination de la teneur en soufre oxydable et de la teneur en carbonate dans les déblais.

Le procédé de traitement de déblais directement issus d'excavation permet ainsi le traitement de déblais issus par exemple de creusements effectués par des tunneliers. Les déblais, tels que ceux provenant des Sables Supérieurs/ Sables de Cuise, de l'horizon géologique yprésien, les Fausses Glaises, ou les marnes gypseuses, peuvent comprendre de la pyrite. La pyrite est une espèce minérale composée de disulfure de fer. En présence d'air et d'eau météorique, cette pyrite subit un phénomène d'oxydation naturelle, selon la réaction (1) : [Math 6] Le soufre présent dans la pyrite est donc dit « oxydable ».

Cette oxydation se traduit par une baisse du pH, un relargage de sulfates, et une dissolution en milieu acide de certains métaux qui étaient initialement insolubles.

Le carbonate permet de neutraliser l'acide produit par oxydation, selon une réaction (2) acide/base irréversible libérant du gaz carbonique :

[Math 7]

Lorsque la teneur en calcaire est suffisante, la réaction (1 ) d'oxydation ne produit plus d'acide sous forme de proton H ⁺ , et aboutit à la formation de gypse CaSO ₄ .2H ₂ O et de dioxyde de carbone (gazeux ou sous forme d'hydrogénocarbonates).

Cette oxydation en présence de calcaire ne conduit pas à une baisse de pH, de fait la solubilité des métaux n'est pas accrue. Le soufre présent se retrouve sous une forme stable de gypse.

Il est ainsi possible de neutraliser le risque d'acidification des matériaux contenant de la pyrite par ajout de carbonate. La quantité de carbonate à ajouter peut-être déterminée, au niveau industriel, en déterminant le potentiel d'acidification du déblai, où chaque mole de soufre oxydable génère deux moles d'acide H ⁺ , et le potentiel de neutralisation, où chaque mole de carbonate neutralise deux moles d'acide H ⁺ .

Au sens de l'invention, le terme « soufre oxydable » correspond essentiellement au sulfure présent dans la pyrite sous forme de disulfure de fer.

La teneur ou % en disulfure de fer et la teneur ou % en soufre oxydable S _ox sont reliées par la formule : % FeS ₂ = % S _ox *120/64.

Le soufre oxydable est mesuré comme suit par une méthode directe de dosage des sulfures S _s %, selon EN 1744-1§12 de février 2014, essais visant à déterminer les propriétés chimiques des granulats - partie 1 : analyse chimique. Cette norme consiste à solubiliser la totalité du sulfure présent par de l'acide chlorhydrique concentré (c'est-à-dire ayant une masse volumique à 20° C allant de 1 ,18 à 1 ,19 g/cm ³ , tel que défini dans la norme citée), en présence d'un agent réducteur. Les sulfures sont transformés en sulfure de dihydrogène, qui est entraîné par un courant gazeux dans une solution ammoniacale de sulfate de zinc. Le sulfure de zinc précipité est déterminé par iodométrie. Elle est exprimée en % d'ions sulfure par kg de déblais. Sauf mention contraire, les % tel qu'exprimés dans la présente demande correspondent à des pourcentages massiques. La concentration en Soufre oxydable Sox% est directement égale à la concentration en sulfure S _s % déterminée précédemment. Alternativement, il est possible de mesurer la concentration en soufre oxydable par une méthode par différence : 1) La teneur en soufre total des déblais, Stot%, est déterminée selon la norme EN1744- 1§11 de février 2014, essais visant à déterminer les propriétés chimiques des granulats – partie 1 : analyse chimique, ou méthode alternative équivalente. Cette norme consiste à oxyder la totalité du soufre présent par l'eau oxygénée, et à solubiliser la totalité du soufre présent dans l'acide chlorhydrique. Le soufre ainsi dissout est dosé par gravimétrie au chlorure de baryum. Elle est exprimée en % de soufre total par kg de déblais. 2) La teneur en ions sulfates solubles dans l'acide, SO _{4 sol-ac} %, est déterminée selon la norme EN1744-1§12 de février 2014, essais visant à déterminer les propriétés chimiques des granulats – partie 1 : analyse chimique. Cette norme consiste solubiliser la totalité du sulfate présent dans l'acide chlorhydrique dilué. Les sulfures éventuellement présents sont transformés en milieu acide en sulfure de dihydrogène gazeux, et ne sont donc pas dosés. Le sulfate ainsi dissout est dosé par gravimétrie au chlorure de baryum. Elle est exprimée en % d'ions sulfates solubles dans l'acide par kg de déblais. Elle peut être recalculée en % de soufre présent sous forme sulfate soluble dans l'acide, par la relation S _sol-ac % = SO _{4 Sol-ac} % / 3. La teneur en soufre oxydable, notée S _ox %, se détermine par soustraction de la teneur en soufre sous forme sulfates solubles dans l'acide, S _sol-ac %, à la teneur en soufre total, Stot% : Sox% = Stot% - Ssol-ac%. Le procédé comprend avantageusement les étapes suivantes : a) détermination du potentiel d'acidification des déblais, noté AP, par : a.1) calcul de la teneur en soufre oxydable des déblais, notée S _ox %, avantageusement estimée par la méthode directe ou la méthode par différence décrite ci avant ; Une fois que la teneur en soufre oxydable est déterminée, le potentiel d'acidification des déblais, noté AP, est calculé selon l'équation (1) : a.2) calcul du potentiel d'acidification AP selon l'équation (1) suivante : [Math 8] b) détermination du potentiel de neutralisation des déblais, noté NP, par : b.1) détermination de la teneur totale en carbonate dans les déblais, notée MCO ₃ %, M représentant le contre-ion, de préférence Ca ou Mg ; La teneur en carbonate totale est déterminée selon la norme NF P 94-048 d'octobre 1996, sols : reconnaissance et essais – détermination de la teneur en carbonate – méthode du calcimètre, (ou par une méthode équivalente). Cette méthode consiste à attaquer l'échantillon par de l'acide chlorhydrique. Les carbonates présents sont convertis en CO ₂ gazeux. La réaction est réalisée dans un montage permettant de mesurer le volume de gaz produit. La teneur en carbonate totale ainsi mesurée, est recalculée sous forme de MCO ₃ en % de MCO ₃ par kg de déblais, avec M représentant le contre-ion, de préférence Ca ou Mg. Une fois que la teneur en carbonate totale est déterminée, le potentiel de neutralisation des déblais, noté NP, est calculé selon l'équation (2). b.2) calcul du potentiel de neutralisation NP selon l'équation (2) suivante : [Math 9] Une fois que potentiel d'acidification AP des déblais et le potentiel de neutralisation NP des déblais sont calculés, on calcule le ratio NP/AP. c) calcul du ratio NP/AP ; d) si le ratio NP/AP est > 3, les déblais peuvent être stockés sans traitement ; e) si le ratio NP/AP est ≤ 3, les déblais sont traités par apport de carbonate de telle sorte que le mélange en résultant ait un ratio NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} strictement supérieur à 3. Ce ratio permet de déterminer si les déblais comprennent intrinsèquement suffisamment de carbonate pour assurer que la pyrite ne subisse pas d'oxydation lorsque les déblais sont laissés en contact avec l'air et l'eau météorique. Il a été déterminé que pour cela le ratio NP/AP doit être strictement supérieur à 3. Ainsi, lorsque le ratio NP/AP est inférieur ou égale à 3, les déblais doivent être traités par ajout de carbonate. Ce traitement permet d'obtenir un mélange déblais + carbonate, encore dénommé mélange après traitement, qui a un ratio NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} strictement supérieur à 3. Le carbonate peut être tout carbonate, avec un contre-ion préférentiellement choisi parmi le calcium ou le magnésium, plus avantageusement le calcium. Il est particulièrement intéressant d'utiliser un matériau minéral comme source de carbonate. A titre d'exemple de matériau adapté, on peut citer tous les matériaux calcaires tels que la craie. Avantageusement, lors de l'étape e) le carbonate est apporté par ajout de matériau calcaire et l'étape e) comprend les étapes suivantes : e.1) détermination de la teneur totale en carbonate dans le matériau calcaire, notée MCO ₃ %(calcaire), avec M représentant le contre-ion, de préférence Ca ou Mg ; e.2) calcul du potentiel de neutralisation du matériau calcaire, noté NP _calcaire , selon l'équation (3) suivante : [Math 10] e.3) calcul du taux minimal de matériau calcaire à ajouter, noté x _min , selon l'inéquation (4) suivante : [Math 11] où AP représente le potentiel d'acidification des déblais, NP représente le potentiel de neutralisation des déblais, AP et NP sont déterminés tels qu'explicité auparavant et x désigne le taux (ou la teneur) de matériau calcaire à ajouter. La teneur en carbonate totale dans le matériau calcaire est déterminée de la même manière que la teneur en carbonate totale dans les déblais, selon la norme NF P 94- 048 d'octobre 1996. Elle est exprimée en % de MCO ₃ par kg de matériau calcaire, avec M représentant le contre-ion, de préférence Ca ou Mg. Dès lors que le rapport potentiel neutralisant sur potentiel acidifiant est supérieur à 3, le déblai peut être classé de « non acidifiant ». Ce facteur de sécurité de 3 garantit qu'il n'y a pas de production d'acide excédentaire par rapport à la capacité de neutralisation du déblai traité. Avantageusement, la teneur, x, de matériau calcaire à ajouter est égale à l'équation (5) suivante :

[Math 12] ou AP, NP et NP _calcaire sont déterminés tel qu'explicité auparavant

Les sols excavés sont le plus souvent de nature sablo-argileux. Il s'agit avantageusement de sols humides. De préférence ce ne sont toutefois pas des boues.

Le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre pour de très grandes quantités de déblais, de l'ordre d'un à plusieurs milliers de tonnes, en particulier 2500 tonnes, masse correspondant au volume d'une barge.

Le procédé comprend alors avantageusement les étapes suivantes

1. Dépose des déblais de sols excavés provenant d'une même zone géographique de creusement sur une zone plane imperméable avec des moyens de collecte et de récupération des eaux de ruissellement ; et

2. Analyse de la teneur en soufre oxydable, et de la teneur en carbonate, calcul du ratio NP/AP et détermination du taux minimal, x _min , de matériau calcaire à ajouter, selon les protocoles précédemment décrits ; puis

3. Epandage des matériaux calcaires comprenant le dépôt d'une couche de matériaux calcaire en superposition à la couche de déblais à traiter ; puis

4. Homogénéisation du mélange déblais et matériaux calcaire par malaxage ; puis

5. Stockage du déblai rendu inerte à la suite de l'étape 4.

Les étapes 1 et 2 peuvent être réalisées dans tout ordre. En particulier l'étape 2 peut être réalisée avant l'étape 1. Lorsque plusieurs lots de mêmes compositions sont traités, l'étape 2 est réalisée pour l'un de ces lots puis les résultats obtenus lors de cette étape 2 sont utilisés pour chacun des lots de même composition, sans reproduction de l'étape 2. Lors de la mise en place de premiers lots, on peut prévoir suite à l'étape 4, une étape d'échantillonnage aléatoire afin de déterminer après traitement la teneur en carbonate et ainsi vérifier que le ratio NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} cible est bien obtenu. Lorsque l'homogénéité est jugée suffisante, on peut réaliser un contrôle statistique par analyses chimiques externes : - 5 prélèvements unitaires sur une section de la bande malaxée pour constituer un échantillon moyen ; - Constitution de 20 échantillons moyens répartis aléatoirement sur la zone malaxée ; - Analyse du taux de carbonate sur les 20 échantillons moyens pour valider l'homogénéité du mélange ; - Calcul du ratio NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} , sur une sélection aléatoire de 8 échantillons moyens. Dans un mode de réalisation particulier, les déblais sont issus de tunneliers. Ils sont le plus souvent humides sans être toutefois sous forme de boues. Les déblais à traiter sont constitués en lots unitaires d'une barge soit 2500 tonnes. L'homogénéité de composition au sein d'un lot est vérifiée, à chaque changement d'horizon géologique ou toutes les 50 kt. Les déblais sont mis en œuvre par lots de 2500 tonnes, sur des zones nivelées d'environ 7500 m² afin de pouvoir récupérer les eaux de ruissellement. La zone nivelée peut en particulier être située sur un toit crayeux que l'altération de surface a rendu imperméable ; la plateforme est pentée et la récupération des eaux se fait via un fossé drainé et un bassin de collecte des eaux étanchéifié à l'argile. La zone nivelée peut également être une zone avec de matériaux argileux en surface qui permettra de canaliser les eaux de ruissellement vers un bassin de collecte étanchéifié à l'argile situé en périphérie. Le pH du bassin de collecte est suivi en continu ; les eaux sont gérées par évaporation naturelle. Le cycle complet de traitement prend 4 jours : - reprise et mise en œuvre des matériaux pyritiques : 1 jour ; - reprise et mise en œuvre des matériaux calcaire : 1 jour ; - malaxage : 1 jour ; - déstockage et remblai définitif : 1 jour. On détermine pour les déblais à traiter la teneur en soufre oxydable et en carbonate, selon la méthode décrite précédemment. Puis on détermine l'apport de carbonate nécessaire pour obtenir un ratio NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} strictement supérieur à 3, en particulier égal à 5, et la nature des produits à incorporer et le dosage à mettre en œuvre, selon la méthode décrite précédemment.

L'épandage des matériaux calcaires consistera en un dépôt en couche venant en superposition à la couche de déblais à traiter. La proportion de matériau d'apport est assurée par le contrôle GPS des épaisseurs de couche et par le suivi des tonnages des matériaux d'apport et à traiter.

Dans le cas d'incorporation de sable calcaire, on pourra également utiliser un camion gravillonneur équipé de doseurs volumétriques réglables et asservis à la vitesse de déplacement de l'engin.

L'épaisseur de malaxage effective, sera faite par suivi visuel.

Le malaxage peut être effectué à l'aide d'un malaxeur à arbre horizontal. Il y aura adéquation entre l'épaisseur des couches et la profondeur efficace du malaxage.

Le malaxage peut être effectué par bandes successives avec chevauchement de 20 cm de la bande contiguë déjà malaxée.

A l'issue du traitement, on peut de nouveau réaliser un échantillonnage aléatoire afin de mesure le taux de carbonate et de calculer le ratio NP( _{mélange après traitement)} /AP( _{mélange après traitement)} ·

L'invention permet donc de traiter efficacement des déblais de nature pyrétique qui sinon présentent un risque de pollution pour l'environnement par acidification des déblais et solubilisation et relargages des métaux présents dans les déblais. Le procédé est particulièrement adapté au traitement industriel de grands volumes de déblais.

Dans l'exemple qui suit, des déblais ont été soumis au niveau laboratoire à une oxydation forcée puis test de lixiviation.

Avantageusement, le procédé selon l'invention ne comprend pas l'une au moins des étapes suivantes : détermination de la teneur en calcium, détermination de la susceptibilité magnétique et détermination du pH des eaux d'élution des déblais des sols excavés.

EXEMPLE

Des échantillons représentatifs des divers horizons géologiques Sable, Fausse Glaise, Calcaire ont été prélevés. Ils ont été traités au calcaire, pour atteindre un ratio NP/AP cible, tel que décrit ci-après. La détermination du taux de calcaire à incorporer au matériau oxydable pour éviter son acidification est obtenue à l'issue des étapes suivantes :

- Mesure du soufre oxydable selon la norme EN1744-1, février 2014, tel qu'expliqué précédemment

Soufre oxydable = Soufre total - Sulfates solubles dans l'acide

Ce soufre oxydable correspond au soufre sous forme de pyrite, tel que démontré par des études minéralogiques en diffraction des rayons X.

- Calcul du potentiel d'acidification AP d'après l'équation (1) définie précédemment ;

- Mesure du carbonate total, selon la norme NF P 94-048 tel qu'expliqué précédemment ;

- Calcul du potentiel de neutralisation NP d'après l'équation (2) définie précédemment ;

- Calcul du ratio NP/AP.

Si NP/AP est naturellement > 3 : pas de traitement nécessaire.

Si NP/AP ≤3, un mélange avec un apport de carbonate est nécessaire.

Le carbonate est apporté par ajout de craie. On parlera donc dans ce qui suit de calcaire.

On mesure le carbonate total de la craie comme précédemment.

Puis, on calcule le potentiel de Neutralisation NPcaicaire, comme décrit précédemment.

Le NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} du mélange obtenu se calcule comme suit

[Math 13] avec NP _calcaire : potentiel de neutralisation du calcaire d'apport utilisé et x : taux de calcaire incorporé.

Si NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} = 3, alors x correspond au taux X _min minimal de calcaire à incorporer.

Démonstration de l'efficacité du traitement Les matériaux non traités, lorsqu'ils sont soumis à une oxydation lors de l'exposition aux conditions météoriques, deviennent acides et relarguent des éléments indésirables dans l'environnement La méthodologie suivante permet de reproduire en accéléré en laboratoire, une oxydation poussée de l'échantillon. Avant traitement, les échantillons sont broyés à une granulométrie inférieure à 1mm pour s'assurer d'une homogénéité et permettre une meilleure réactivité du matériau avec l'oxydant afin d'oxyder tous les sulfures présents. Les échantillons ont été soumis à une oxydation forcée, agressive, avec H2O2. Pour 100 g de matière sèche de déblai, on ajoute 100ml d'H2O2 à 10% v/v et on attend 24h puis on répète l'ajout de 100ml d'H ₂ O ₂ à 10%v/v avec une phase d'attente de 24h et enfin on ajoute 100ml d'H ₂ O ₂ à 10%v/v avec une phase d'attente de 72h. Un test lixiviation selon la norme EN 12457-2, de décembre 2002, caractérisation des déchets : Lixiviation : essai de conformité pour lixivation des déchets fragmentés et des boues – Partie 2 : essai en bâchée unique avec un rapport liquide-solide de 10L/kg et une granulométrie inférieure à 4 mm, est pratiqué en fin d'essai sur le matériau oxydé. Ce protocole permet d'établir le relargage maximum possible, lorsque le matériau sera totalement oxydé par les conditions naturelles. Ce protocole maximise donc le relargage potentiel de contaminants par les matériaux pyritiques au cours du phénomène d'oxydation naturelle. Les essais et leurs résultats sont résumés dans le tableau suivant. [Table 1] S, S1, S2 =sable. Les sables S, S1 et S2 n'ont pas la même provenance. A contrario, tous les sables S, ou tous les sables S1, ou tous les sables S2, ont la même provenance. G=glaise, toutes les glaises G ont la même provenance. T=traité et NT=non traité Les masses de sol et de craie sont exprimées en g. Les teneurs en éléments chimiques sont exprimées en mg/kg. Le ratio NP/AP est le ratio du mélange après traitement, NP _{(mélange après traitement)} /AP _{(mélange après traitement)} , lorsque de la craie est ajoutée. Pour information les seuils règlementaires, en 2021, sont indiqués dans le tableau suivant : [Table 2] On constate sur les sols acidifiants sans apport de craie que le pH atteint en fin d'oxydation devient acide voire très acide, que cette baisse de pH conduit à une dissolution de métaux initialement présents sous une forme insoluble, que les sulfates dépassent les seuils règlementaires pour les sols contenant initialement peu ou pas de carbonate. On constate lorsque du carbonate est ajouté que le pH atteint en fin d'oxydation reste neutre, que ce pH neutre ne conduit pas à un relargage de métaux. De fait, les relargages du Ni, Pb, Zn restent en dessous du seuil règlementaire. Conformément à la solubilité théorique du gypse, la teneur en sulfates reste comprise entre 13000 et 16000 mg/kg. Conclusions Le traitement au calcaire est une réaction irréversible qui permet de garantir, avec un facteur de sécurité de 3 par rapport à la stœchiométrie, que, dans les conditions d'exploitation d'une installation de stockage de déchets inertes, le matériau obtenu restera neutre et qu'il ne peut y avoir d évolution dans le temps aboutissant à une acidification du matériau ni du milieu dans lequel il se trouve.

L'étude d'oxydation accélérée démontre expérimentalement que le matériau restera neutre même en fin d'oxydation, ce qui évite toute augmentation du relargage des métaux, et que les sulfates relargués resteront strictement conformes au seuil règlementaire.

Les principales espèces solubles à l'issue du traitement sont donc des sulfates et des hydrogénocarbonates de calcium dont les niveaux de relargage sont limités par leur solubilité dans l'eau.