Thèse Amandine DUMAS

Soutenance

Le 27 juin 2025

Cette soutenance aura lieu vendredi 27 juin 2025 à 13h30
Adresse : Mines Paris-PSL 60 Boulevard Saint-Michel, 75272 Paris – salle V107

Elle portera sur la :

Stabilisation/solidification de sols contaminés aux oxyanions par de l’oxalate de fer et un mélange d’oxyde de magnésium et de ciment à base d’argile calcinée : évaluation des effets de la carbonatation et des tests réglementaires de lixiviation

Titre anglais :	Stabilization/Solidification of oxyanion-contaminated soils using iron oxalate, magnesium oxide and limestone calcined clay cement: evaluation of carbonation and regulatory leaching frameworks
Ecole Doctorale :	Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement
Spécialité :	Géosciences et géoingénierie
Etablissement :	Mines Paris-PSL
Unité de recherche :	Centre de Géosciences

devant le jury composé de :

Vincent CHATAIN	Maître de conférences	INSA de Lyon	Rapporteur
Dimitri DENEELE	Directeur de recherche	Université Gustave Eiffel	Rapporteur
Denise BLANC	Maître de conférences	INSA de Lyon	Examinateur
Samuel COUSSY	Ingénieur de recherche	BRGM	Examinateur
Denis DAMIDOT	Professeur	IMT Nord	Examinateur
Laurent DE WINDT	Directeur de recherche	Mines Paris PSL	Examinateur
Florence SANCHEZ	Professeur	Vanderbilt University	Examinateur
Nouffou TAPSOBA	Ingénieur de recherche	Holcim Innovation Center	Examinateur

Résumé de la thèse en français :

La gestion des terres excavées contaminées en concentrations traces par des oxyanions de métaux(lloïdes) tels que l’antimoine (Sb) et le molybdène (Mo) représente un défi environnemental et réglementaire croissant. Cette étude évalue des stratégies de stabilisation/solidification (S/S) en tenant compte des contraintes d’applicabilité industrielle. Deux sols différenciés ont été étudiés : des fines de tunnelier calcaire (LTS) contaminées en Mo, et un sol silicaté issu d’une friche industrielle (ICS) co-contaminé en Mo et Sb, riche en matière organique. Après l’évaluation de plus de 100 formulations, deux traitements ont été retenus : l’oxalate de fer(II) (FeOx) à 2% dans LTS et 6% dans ICS, permettant l’immobilisation rapide de Mo et Sb par sorption sur des oxydes ferriques amorphes, et un mélange 1% MgO + 3% LC3 (ciment calcaire-argile calcinée), stabilisant le Mo dans le LTS via la sorption sur la brucite, tout en améliorant les propriétés géotechniques et la rétention des sulfates par formation d’ettringite. Leurs performances ont été évaluées à l’aide de protocoles de lixiviation européens et américains (EN 12457-2, TCLP, US EPA 1313–1315), ainsi que d’un test de carbonatation accélérée pour le LTS traité au MgO–LC3. FeOx a permis une réduction >90 % du relargage de Mo et Sb dans l’ICS et de 67 % du Mo dans le LTS en 6h, avec une efficacité optimale à pH ≤ 9. Les tests dynamiques ont confirmé la réduction du relargage cumulatif et l’atténuation des pics de lixiviation à faibles rapports L/S. Le MgO–LC3 a quant à lui réduit >97 % le relargage de Mo en 24 h, avec une efficacité maintenue >90 % après carbonatation, probablement suite à la formation de carbonates hydromagnésiens et de phases M–S–H. Ces deux traitements sont rapides, robustes et conformes aux exigences réglementaires pour une remédiation des sols contaminés par des oxyanions.