Sorption and diffusion of volatile organic compounds through two thermally treated drill mud wastes

摘要

Onshore thermal treatment of offshore drilling mud waste generates a mineral by-product, referred to in this paper as thermally treated drill mud waste (TTDMW). Environmental regulations can result in the generation of significant quantities of this material, and hence it would be beneficial from a sustainability perspective to identify a value-added recycling use for this material. Recycling TTDMW into a primary compacted soil barrier system for municipal solid waste landfills represents one such possible reuse. It is hypothesized that residual amounts of organoclays and organic carbon in the TTDMWs will act as a beneficial sorbent to low levels of volatile organic compounds (VOCs) often found in municipal solid waste leachate. To assess this hypothesis, two different TTDMW materials (from Nova Scotia and the United Kingdom) were subjected to batch and diffusion testing to assess VOC sorption. It is shown that partitioning coefficient (K_d) values obtained from diffusion testing were generally lower than those obtained from batch testing. Contaminant migration modelling of a hypothetical TTDMW barrier system using measured VOC sorption levels is presented in the paper to provide some relevance to the results obtained.Key words: drill mud waste, sorption, VOC, diffusion, landfill liner.Le traitement sur la rive de la boue de forage off-shore génère un sous-produit minéral désigné ci-après comme un résidu de boue de forage traité thermiquement « TTDMW ». Les réglementations environnementales peuvent résulter en une génération de quantités appréciables de ce matériau et ainsi, dans la perspective où l'opération doit être soutenue, il serait avantageux d'identifier un type de recyclage avec valeur ajoutée pour ce matériau. Le recyclage de TTDMW en un sol compacté pour un système primaire de membrane étanche pour les enfouissements municipaux de résidus solides présente une telle possibilité de réutilisation. On pose comme hypothèse que les quantités d'argile et de carbone organiques dans le TTDMW agira comme un agent absorbant efficace pour les faibles niveaux de composés volatiles « VOC » qui se retrouvent souvent dans les lixiviats des résidus solides municipaux. Pour évaluer cette hypothèse, deux matériaux différents de TTDMW (de la Nouvelle-Écosse et du Royaume-Uni) ont été soumis à des essais par lots et par diffusion pour évaluer la sorption des VOC. On montre que les valeurs de K_d obtenues par l'essai de diffusion étaient généralement plus faibles que celles obtenues par l'essai par lots. Pour montrer la pertinence des résultat obtenus, on présente dans cet article la modélisation de la migration de contaminants dans un système hypothétique de membrane de TTDMW en utilisant les niveaux de sorption des VOC.Mots-clés : résidus de boue de forage, sorption, VOC, diffusion, membrane de site d'enfouissement.[Traduit par la Rédaction]