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ADEME Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation Février

ADEME Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation Février 2006 Etude réalisée pour le compte de l’ADEME par l’ADIT - Société Nationale d’Intelligence Stratégique Coordination technique : Frédérique CADIERE - Département Sites et Sols Pollués - Direction Déchets et Sols - ADEME (Angers) Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation 02/2006 ADEME 2 Remerciements : Françoise STRASSER - Société Nationale d’Intelligence Stratégique - 2 rue Brûlée - 67000 Strasbourg. Nadine DUESO – Département Sites et Sols Pollués – Direction Déchets et Sols – ADEME (Angers). Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont autorisées (art. 122-5) les copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé de copiste et non destinées à une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par la caractère critique, pédagogique ou d’information de l’œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction par reprographie. L'ADEME en bref : L’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie est un établissement public sous la tutelle conjointe des ministères de l’Ecologie et du Développement Durable, de l’Industrie et de la Recherche. Elle participe à la mise en œuvre des politiques publiques dans les domaines de l’environnement, de l’énergie et du développement durable. L’agence met ses capacités d’expertise et de conseil à disposition des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs publics et du grand public et les aide à financer des projets dans cinq domaines (la gestion des déchets, la préservation des sols, l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables, la qualité de l’air et la lutte contre le bruit) et à progresser dans leurs démarches de développement durable. http://www.ademe.fr Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation 02/2006 ADEME 3 Sommaire Contexte et objectifs de l’étude ………………………………....................................... 1 Contexte……………………………………………………………………... …... ... 1 Objectifs de l’étude…………………………………………………………… ... ... 2 Périmètre de l’étude ………………………………………………………… ... ..... 5 Méthodologie …………………………………………………………………………........... 7 Chap. 1 : Les techniques biologiques de dépollution des sols ……………............. 9 1. Les techniques biologiques innovantes ………………………... ... ... ... ... ..9 Tableau : Techniques biologiques retenues par l’ADEME ……... ... ... ...12 Fiches techniques : les techniques biologiques retenues…… ... ... ... . 14 Bioremédiation ………………………………… …… ... ... ... ... ... 14 Phytoremédiaion ……………………………………… … ... ... ... 15 Bioslurry ……………………………………………………… ... ... 16 Atténuation naturelle ………………………………………... ... ... 17 2. Les fiches « innovations » … ……………………………………………... ... 18 Fiches « innovation » : les techniques innovantes ……………… ... ... 19 3. D’autres techniques déjà anciennes, évoluent peu ………………… ... ... 23 Chap. 2 : Sélection de 5 pays d’intérêt prioritaire …….……………………............... 25 1. Les pays pressentis ………………………………………………………… ... . 25 2. Interrogation des bases de données d’articles scientifiques ………… ... 28 3. Interrogation des bases de donnés de brevets …………………………… 31 4. Bilan de la sélection des pays …………………………………………… ... .. 37 Chap. 3 : L'état de la recherche à l’international …………………………................. 38 1. Situation de la recherche en Europe ……………………………………… ... 38 11. L’Allemagne ………………………………………………………….... 38 Le soutien du ministère de la recherche (BMBF)………... ... ... .. 38 La stratégie du ministère de la recherche ……………… ... ... ... 39 Les projets locaux et européens ………………………… ... ... ... 41 Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation 02/2006 ADEME 4 La société Bioplanta GmbH de phytoremédiation ………... ... ... 42 12. La Belgique …………………………………………………………… .. 44 Une législation spécifique toute récente …………………............ 44 Le soutien à la recherche en Wallonie …………………... ... ... .. 45 L’industrie belge de la dépollution ……………………… ... ... ... . 47 Législation et sites pollués en Flandre ………………… ... ... ... .. 48 13. Le Royaume-Uni ……………………………………………………… 51 Le BBRSC : recherche sur les microorganismes et les végétaux ............................................................................ 52 Le soutien du DTI aux biotechnologies et aux entreprises …… .. 54 Un marché en pleine expansion ………………………………..... 55 2. Situation de la recherche en Amérique du Nord ………………………… .. 59 21. Le Canada : le transfert technologique privilégié…………… ... . 59 Les travaux de recherche sur le bioremédiation et l’innovation … 59 Le transfert technologique et démonstration …………………… .. 60 Phytoremédiation : le soutien du ministère de l’environnement… 62 22. Les Etats-Unis : le marché de la dépollution comme moteur… 65 La bioremédiation appliquée aux hydrocarbures …………… ... . 65 La bioremédiation appliquée aux métaux …………………… ... .. 65 La phytoremédiation ……………………………………………... .. 66 Chap. 4 : La recherche française dans le contexte international ……………......... 74 1. La situation en France ……………………………………………………......... 74 2. Les points à améliorer ………………………………………………………..... 84 Conclusions et recommandations ……………………………………………………..... 86 Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation 02/2006 ADEME 5 Résumé Cette étude vise à dresser un état de la recherche et de l’innovation française dans le domaine des techniques biologiques de traitement des sols pollués. Comparée à la situation internationale, la recherche française peut être qualifiée en huit constats : • une recherche de qualité ; • des techniques combinées pour innover ; • un réseau d’acteurs informel ; • le transfert technologique en panne ; • une politique de recherche encore timide ; • des financements assez faibles ; • des sites pilotes peu nombreux ; • la communication et les sites de démonstration à développer. Certains aspects de la recherche gagneraient à être améliorés, comme le fonctionnement en réseau des acteurs, les expérimentations de terrain pour valider les résultats de laboratoire, l’accès à des sites pollués pour la recherche, les projets pluridisciplinaires… L’ADEME a donc élaboré un plan d’action visant quatre actions prioritaires pour soutenir l’optimisation et le développement de techniques de traitement innovantes. Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation 02/2006 ADEME 6 Contexte et objectifs de l'étude Méthodologie Chap. 1 : Les techniques biologiques de dépollution des sols Chap. 2 : Sélection de cinq pays prioritaires Chap. 3 : L'état de la recherche à l'international Chap. 4 : La situation de la France à l'international Conclusions et recommandations Contexte et objectifs de l'étude Contexte Les pays industrialisés comptent de grandes surfaces de terrains contaminés et dans l’Union européenne des Quinze, le nombre de sites pollués était estimé à 1 400 000 environ. Cette pollution des sols est généralement le fait de l’activité minière, pétrolière ou d’autres activités industrielles encore, comme la sidérurgie, la cokerie, la chimie ou la fabrication de peinture par exemple. Le recensement des sites et sols pollués et la caractérisation des polluants met en évidence la contamination par les métaux (cuivre, zinc, plomb, cobalt, nickel, arsenic, cadmium), les hydrocarbures légers (fuel, essence, gazole) et lourds (lubrifiants, huiles lourdes, pétrole brut), les solvants halogénés, et d’autres molécules complexes encore (hydrocarbures aromatiques polycycliques, HAP, etc.). Les composés organiques seraient impliqués dans près de 75 % des sites pollués. La dépollution des sites contaminés est une préoccupation majeure, en raison d’une part, de l’impact de cette pollution sur l’environnement et la santé, liée notamment à la propagation des molécules dangereuses dans le milieu et leur transfert dans les nappes phréatiques et dans la chaîne alimentaire, et d’autre part des coûts exorbitants engendrés par les projets de réhabilitation qui exigent souvent l’excavation des sols et le transport onéreux des terres vers les installations de dépollution. Par ailleurs, la législation tend à se renforcer, attribuant les responsabilités et obligations pour la prise en charge de la réhabilitation des sites et prévoyant des mesures pour les sites abandonnés. En France, dans la législation actuelle, c’est l’exploitant de l’installation polluante ou le propriétaire du terrain contaminé qui est rendu responsable de la gestion de la pollution. Les traitements mis en œuvre pour dépolluer les sols sont nombreux et depuis des années déjà, de nouvelles technologies sont en développement. Sur le terrain, les techniques de traitement thermiques et physico-chimiques sont les plus répandues, tandis que les procédés de traitement biologiques sont souvent considérés comme réservés à une catégorie restreinte de composés comme les hydrocarbures pétroliers légers ou adaptés à des conditions particulières. Les techniques biologiques qui utilisent le pouvoir dépolluant de microorganismes ou de plantes que l’on fait pousser sur le sol contaminé sont connues et utilisées depuis longtemps. Certaines sont mises en œuvre depuis les années 80 et 90 et sont arrivées à maturité, d’autres font l’objet de travaux de recherche et développement, en France et à l’étranger. L’intérêt de ces techniques réside essentiellement dans le fait qu’elles ne nécessitent ni excavation, ni transport, ce qui rend leur mise en œuvre bien moins coûteuse. Traitement biologique des sols pollués : recherche et innovation 02/2006 ADEME 7 Objectifs de l’étude Le Département sites et sols pollués de l’ADEME intervient dans l’élaboration de la politique nationale de gestion des sites et sols pollués et dans la réalisation des opérations de dépollution. A ce titre, l’ADEME mène une série d’actions qui s’articulent autour de quatre axes : uploads/Science et Technologie/ etude-adit-sols.pdf