Détermination du mécanisme de déchloration réductrice de l'hexachlorobutadiène et de l'hexachloroéthane par des particules bimétalliques Pd/Fe à l'aide d'un suivi indirect de la corrosion du fer

Romain Rodrigues (1, 2, 3) , Stéphanie Betelu (1) , Stéfan Colombano (1) , Guillaume Masselot (2) , Théodore Tzedakis (3) , Ioannis Ignatiadis (1)

1 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
2 ADEME - Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie
3 LGC - Laboratoire de Génie Chimique

Cette étude est dédiée à la compréhension du mécanisme de déchloration réductrice de l'hexachlorobutadiène (HCBD, C4Cl6) et de l'hexachloroéthane (HCA, C2Cl6) par des particules bimétalliques Pd/Fe en suspension dans un mélange de polymères et d'oligomères d'acide lactique (PLA). Elle est basée sur l'utilisation d'un suivi indirect en continu de la corrosion du fer par mesure du pH, du potentiel d'oxydo-réduction et de la conductivité de la solution, en plus des analyses chromatographiques permettant la quantification des composés organiques chlorés. Les essais ont été réalisés en réacteur fermé selon différentes conditions expérimentales visant à déterminer l'influence de la quantité de particules Pd/Fe, de la concentration initiale en polluant, de la quantité de PLA et de la température. L'inter-comparaison des résultats a permis de mettre en évidence le mécanisme de déchloration des deux polluants. La corrosion aqueuse du fer entraîne la génération d'hydrogène atomique au niveau du palladium, permettant l'hydrodéchloration des polluants. Durant le traitement, seul le PCE a été quantifié lors de la réduction de HCA ; ainsi, aucune accumulation de sous-produits chlorés toxiques en solution tels que le TCE et le chlorure de vinyle n'a été observée. Les variations au cours du temps du pH, du potentiel redox et de la conductivité ont permis de comprendre l'effet de chacun des paramètres étudiés sur la corrosion des particules. Les résultats ont montré la bonne corrélation entre l'évolution des paramètres, la cinétique de corrosion des particules et la déchloration réductrice de HCBD et HCA dans les différentes conditions expérimentales, démontrant l'intérêt de ce type de suivi en continu. L'avantage de ce dernier est qu'il peut être facilement implémenté sur site pour obtenir des informations sur l'évolution des conditions géochimiques des eaux souterraines durant le traitement par réduction chimique.

Domaines: Ingénierie de l'environnement; Chimie organique; Génie chimique

Romain Rodrigues, Stéphanie Betelu, Stéfan Colombano, Guillaume Masselot, Théodore Tzedakis, et al.. Détermination du mécanisme de déchloration réductrice de l'hexachlorobutadiène et de l'hexachloroéthane par des particules bimétalliques Pd/Fe à l'aide d'un suivi indirect de la corrosion du fer. 4e édition des Rencontres nationales ADEME de la Recherche sur les Sites et Sols Pollués, Nov 2019, Montrouge, France. , 2019. ⟨hal-02335618⟩