Recommandations pratiques pour la gestion des produits de l ...

techniques et méthodesdes laboratoires des ponts et chaussées

Guide technique

Recommandations pratiquespour la gestion des produitsde l'assainissement pluvial

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Recommandations pratiquespour la gestion des produitsde l'assainissement pluvial

Guide technique

Avril 2006

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

58, bd Lefebvre, F 75732 Paris Cedex 15

Ce document a été rédigé par :

Céline Hébrard-LabitLaboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lille.

Avec le concours de :

A. Amblès, université de Poitiers,D. Baladès, Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Bordeaux,B. Clozel, BRGM,P. Conil, BRGM,C. Delolme, LSE, ENTPE,L. Eisenlohr, Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lyon,I. Heyvang, LROP,P. Pebey, Communauté urbaine de Lille,V. Ruban, LCPC Nantes, J.-Y. Viau, Saint-Dizier Environnement.

Pour commander cet ouvrage :

Laboratoire Central des Ponts et ChausséesDISTC-Diffusion des Éditions

58, boulevard LefebvreF-75732 PARIS Cedex 15

Téléphone : 01 40 43 50 20Télécopie : 01 40 43 54 95Internet : www.lcpc.fr

Prix : 30 Euros HT

En couverture : bassin de rétention en eau de la région bordelaise.

Ce document est propriété du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées et ne peut être reproduit, même partiellement, sans l’autorisation de son Directeur général

(ou de ses représentants autorisés)

© 2006 - LCPCISSN 1151-1516

ISBN 2-7208-2450-X

SommairePréambule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Partie 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

État des connaissances actuelles dans le domaine de la gestiondes sédiments et autres produits issus de l’assainissement pluvial

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

1 • Les ouvrages d’assainissement pluvial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

1.1 Différents types d’ouvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8Les bassins de décantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8Les fossés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8Les avaloirs, chambres à sable et collecteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Les chaussées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.2 Entretien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2 • Les sédiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.1 Définition, terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Les sédiments de bassins de décantation et de fossés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Les sédiments issus des avaloirs, chambres à sable et collecteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Les produits de balayage de chaussée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.2 Origine et nature des sédiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.3 Principales caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11Hétérogénéité des dépôts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Influence de la conception de l'ouvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Des polluants « disponibles » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.4 Volume de sédiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.5 Évaluation des risques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14La notion de mobilité des polluants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Risque pour la ressource en eau lors du ré-emploi des sédiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3 • L'étude préliminaire et l’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

3.1 Choix de la méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Étude préliminaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.2 Plan d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

4 • Les prélèvements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

4.1 Type de prélèvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18L’échantillonnage ponctuel moyen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18L’échantillon composite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18L’échantillonnage séquentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

4.2 Matériel de prélèvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

4.3 Caractéristiques des échantillons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19Homogénéité des échantillons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19Masse et volume d'échantillon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19Hygiène et sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.4 Conditionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19Fiche de suivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

4.5 Utilisation de méthodes de mesure in situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

5 • La caractérisation et l’analyse des sédiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

5.1 Choix du laboratoire d’analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

5.2 Préparation des échantillons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

5.3 Caractérisation physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Granulométrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Siccité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

5.4 Caractérisation chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Teneur en matière organique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Polluants à analyser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Éléments traces métalliques (ETM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Polluants organiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

5.5 Évaluation de la mobilité des polluants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

5.6 Caractérisation écotoxicologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

5.7 Choix des analyses à effectuer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

5.8 Lecture des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Conditions d'obtention des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Erreur et incertitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Rappel des objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

6 • Le contexte règlementaire, les scénarii de gestionet les filières de traitement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

6.1 Contexte réglementaire et responsabilités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26Textes de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26Responsabilité des maîtres d'ouvrages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

6.2 Les produits de l’assainissement pluvial sont-ils dangereux ? . . . . . . . . . . . . . . . .27Pour les métaux lourds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27Pour les hydrocarbures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

6.3 Les filières de réutilisation ou d’évacuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28Épandage agricole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28Épandage sur emprise routière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28Valorisation en remblai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29Évacuation des sédiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

6.4 Filières de traitement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31Lavage des sables ou traitement complet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31Le criblage à sec seul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Partie 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

Fiches pratiques thématiquesDiagramme général d'organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36Sédiments de bassins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Produits de curage des fossés routiers et de dérasement d'accotement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Produits de balayage de chaussées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45Produits de chambre à sable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Annexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51Annexe 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52Annexe 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

5

Préambule

Le présent document à l'usage des maîtres d'ouvrages et gestionnaires des collectivités, sepropose d'apporter des connaissances générales sur la gestion des produits de curage provenant

des ouvrages d'assainissement pluvial et de mettre à disposition des collectivités les solutionstechniques leur permettant de choisir la meilleure filière pour le traitement et la valorisation desproduits recueillis lors des opérations d'entretien.

Les informations et recommandations pratiques fournies dans ce document s'articulent autour :• d'une première partie, d'ordre général, présentant l'état des connaissances actuelles dans ledomaine de la gestion des sédiments d'assainissement pluvial,• d'une deuxième partie, constituée de fiches pratiques relatives à chacun des produits suivants :sédiments de bassins, terres de fossés, produits de balayage de chaussées et produits de chambreà sable.

Ce document a été élaboré dans le cadre d'un programme d'études et de recherche d'une durée detrois ans 2002-2004 intitulé « Transfert de polluants dans les eaux de ruissellement et les sols »du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées.

Ce programme a bénéficié du soutien financier du Réseau Génie Civil et Urbain (RGCU) formalisépar les décisions d'aides suivantes :02 VO 498 - 02 VO 499 - 02 VO 500 - 02 VO 501

Il est le résultat de la collaboration des partenaires aux compétences et savoir fairecomplémentaires :• le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Centre de Nantes,• le Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Bordeaux,• le Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lille,• le Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de L'Ouest Parisien,• le Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lyon,• le Laboratoire UMR CNRS 6514 de l'université de Poitiers,• le Bureau de Recherches Géologiques et Minières,

Service Géologique Régional Rhône-Alpes,• l'École Nationale des Travaux Publics de l'État,• la société Saint-Dizier Environnement,• Lille Métropole Communauté Urbaine.

Un important travail bibliographique et expérimental a notamment été effectué dans le cadre dece programme de recherche par C. Durand dans le cadre d'une thèse de doctorat co-encadrée parl'université de Poitiers et le LCPC, sur la caractérisation physico-chimique des produits del'assainissement pluvial.

Les considérations techniques sur les ouvrages d'assainissement, les principales caractéristiquesdes produits issus de leur entretien et les différentes possibilités de valorisation des matériauxrecueillis sont par ailleurs issues des nombreuses études réalisées sur le sujet par le LRPC deBordeaux et du travail effectué par F. Deruelle au sein de Saint-Dizier Environnement dans le cadrede son mémoire de DESS Génie des Procédés de Traitement des Eaux de l'Université de Lille.L'ensemble des sources et références sont reprises dans la bibliographie en fin de document.

Nous remercions l'ensemble des partenaires pour leur participation à la réalisation de ce recueil.

7

Partie 1État des connaissances actuellesdans le domaine de la gestion des sédimentset autres produits issus de l'assainissement pluvial

Introduction

Les acteurs chargés du curage et de l'élimination des sédiments issus de l'assainissement pluvialsont confrontés à une problématique complexe.

En effet, sans soutien réglementaire spécifique, ils doivent gérer un volume conséquent dematériaux, réparti sur l'ensemble du territoire, et dont la forte hétérogénéité des caractéristiquesphysico-chimiques influe significativement sur leur possibilités d'élimination.

L'objectif du présent document est de mettre à disposition des maîtres d'ouvrage et gestionnairesde voiries urbaines et interurbaines un ensemble de solutions techniques leur permettant detrouver la meilleure filière pour traiter, valoriser, ou éliminer les produits de curage provenant desouvrages d'assainissement pluvial, dans le respect des contraintes réglementaires.

Parmi l'ensemble des sous-produits provenant du balayage des voiries, et du curage des ouvragesd'assainissement (avaloirs de chaussée, collecteurs unitaires et séparatifs, chambres à sable, etc.)et de l'entretien des solutions compensatoires (tranchées, noues et fossés, bassins de rétention etpuits d'infiltration, etc.), et afin de cibler les apports de connaissance et les recommandationspratiques, ce recueil se limite volontairement au cas des eaux pluviales et aux produits suivants :• sédiments de bassins de décantation et/ou infiltration,• sédiments de fossés,• sédiments issus des avaloirs, des chambres à sable et des collecteurs,• produits de balayage de chaussée.

Les filtres à sable et décanteurs lamellaires ne sont pas repris dans ce document, comme n'est pastraité non plus le cas des produits de décolmatage des chaussées.

8

• Recommandations pratiques pour la gestion des produits de l'assainissement pluvial

1 • Les ouvrages d'assainissement pluvial

Les eaux de ruissellement engendrent une accumulation de solides porteurs de pollution minéraleet organique dont l'élimination est essentielle au fonctionnement et à l'usage des ouvrages.

1.1 Différents types d'ouvragePlusieurs techniques sont employées pour l'assainissement pluvial. Les ouvrages d'assainissementutilisés ont principalement deux fonctions : le stockage des eaux provenant de la chaussée, et leurévacuation vers un système d'assainissement ou directement par infiltration dans le sol.

Parmi les différentes techniques de stockage et d'évacuation possibles (bassins de décantation,bassins d'infiltration, fossés enherbés, cunettes bétons, chaussées à structures réservoir, tranchéesdrainantes, puits d'absorption, etc.), ne sont décrits dans ce paragraphe que les ouvrages quigénèrent les quatre familles de produits cités dans l'introduction.

• Les bassins de décantationLes bassins de retenue des eaux pluviales (Fig. 1) initialement mis en place pour des raisonspurement hydraulique ont désormais un double rôle au niveau de la gestion des effluents issus duruissellement sur les surfaces routières.

Ils permettent d'une part la régulation des débits par écrêtement des pics et influent d'autre part laqualité des effluents par sédimentation des matières en suspension. Les sédiments qui s'accumulentau fond de ces bassins, fréquemment chargés en pollution, doivent être curés pour maintenir ourestituer les fonctions de ces ouvrages.

• Les fossésLes fossés larges et peu profonds sont parfois appelés noues. Ils sont le plus souvent situés le longdes voiries pour l'assainissement routier. Les parkings ou les lotissements peuvent également êtreassainis à l'aide de ces techniques.

On distingue deux types de fossés : les fossés d'infiltration (Fig. 2) et les fossés de rétention. Cesstructures permettent de réguler les eaux de ruissellement en les infiltrant dans le sol ou enralentissant leur écoulement.

• Figure 1 - Bassin de rétention.

• Figure 2 - Fossé d'infiltration.

9

• Les avaloirs, chambres à sable et collecteursLes avaloirs, orifices situés en bordure de trottoir (Fig. 3) permettentaux eaux de ruissellement de pénétrer à l'intérieur du réseau.

Les chambres à sable, installées sur le réseau d'assainissementpermettent de piéger les matériaux les plus grossiers transportés parcharriage et éventuellement en suspension dans l'écoulement.

Les collecteurs sont les éléments du réseau destinés à la collecte etau transport des eaux. Le mot « collecteur » est généralement réservépour les conduites de taille intermédiaire recevant les eaux deconduites élémentaires de diamètre moins important.

• Les chausséesLa surface des chaussées génère également, par l'accumulation de solides porteurs de pollution,des produits à éliminer. Le nettoyage des chaussées est effectué le plus souvent par balayage(Fig. 4).

Davantage d'informations sur la conception et les caractéristiques techniques des ouvragesd'assainissement pluvial pourront être recueillies si nécessaire dans les guides techniques produitspar le SETRA1 sur l'assainissement routier [17] et le traitement de la pollution d'origine routière[18].

• Les ouvrages d'assainissement pluvial

• Figure 3 - Avaloirde bordure de chaussée.

• Figure 4 - Balayeusede chaussées.

1.2 EntretienLes différents types de réservoirs de stockage font appel aux techniques de curage classiques,hormis les noues qui demandent des tontes régulières de gazon.

Les avaloirs possèdent un piège à particules ou (fosse de décantation) qui permet d'extrairepériodiquement le sédiment décanté et qu'il convient de nettoyer fréquemment.

Les avaloirs sont nettoyés par des aspiratrices, l'aspiration des dépôts se déroule en présence d'eauqui a pour rôle la mise en suspension des particules, les engins permettent le refoulement de l'eaudécantée additionnée des fines particules en solution.

Les chambres à sable sont souvent construites avec un by-pass permettant de les isoler afin depermettre leur curage ou autres travaux d'entretien. L'entretien des chambres à sable requiert lemême procédé que celui des avaloirs.

L'entretien des collecteurs est différent selon que ceux-ci sont ou non visitables. Pour les collecteursnon visitables, l'entretien est effectué grâce à des combinés hydrocureurs qui réunissent à la foishydrocurage et aspiration.

Pour les collecteurs visitables (de plus grands volumes), on utilise des techniques moins évoluées :curage manuel, système à effet de chasse, boules roulantes de Gottingen et vanne mobile montéesur wagon ou bateau qui épouse la forme du collecteur à curer.

Des préconisations d'entretien des bassins et fossés peuvent être consultées dans le guide techniquedu SETRA sur le traitement de la pollution d'origine routière [18].

1Service d'études techniques des routes et autoroutes

10


• Les sédiments issus des avaloirs, chambres à sable et collecteursLes produits récoltés par les chambres à sable et les collecteurs sont plus grossiers que les sédimentsde fond de bassin et de composition diverse. La part d'encombrants est de l'ordre de 10 à 15 % etla teneur en matière organique est assez faible.

• Les produits de balayage de chausséeCes produits rassemblent des matériaux de nature diverse : déchets grossiers proches des orduresménagères, débris végétaux, sables provenant de la dégradation de la chaussée et des trottoirs, dechantiers urbains, du sablage des voies en période hivernale et de l'érosion des sols. Dans la suitedu document le terme « produits de balayage » désignera les éléments les plus fins des matériauxrécoltés.

Les sédiments et les éléments fins des produits de balayage sont des résidus directs de la pollutionchronique, une attention devra donc être portée à la caractérisation de leur charge polluante.

2.2 Origine et nature des sédimentsLes sédiments retenus dans les ouvrages d'assainissement pluvial sont constitués de particulesd'origine routière issues de l'érosion et la corrosion des véhicules, et de gaz et de particules produitspar la combustion des essences. La pollution qui en résulte, saisonnière, accidentelle ou chronique,est multiple [3, 12].

2 • Les sédiments

2.1 Définition, terminologieAu terme « boues » parfois utilisé pour désigner les produits issus de certains ouvrages (notammentles bassins et fossés), est préféré ici le mot « sédiment » plus représentatif de la nature et lagranulométrie des produits recueillis. Ce terme permet également de distinguer les produitsd'assainissement pluvial des boues d'assainissement d'eaux usées.

• Les sédiments de bassins de décantation et de fossésLes produits de curage des bassins et fossés (Fig. 5) comprennent les sédiments déposés au fonddes d'ouvrages et des dispositifs annexes (séparateur d'hydrocarbures, regard de décantation, etc.),les sables de base des bassins d'infiltration, et ceux utilisés dans les techniques de filtration, maisaussi les terres de re-profilage et d'entretien des fossés et dépendances.

Par la suite, le document ne concernera pour cette catégorie de produits que les sédimentsaccumulés en fond d'ouvrage.

• Figure 5 -Curage de fossé.

11

• Les sédiments

À titre d'exemple, les particules arrachées à la chaussée par les pneus (bitume, ciment, granulats)génèrent des éléments majeurs (silice, calcium, aluminium, fer) peu solubles, ainsi que des produitsbenzéniques et phénoliques. L'usure des pneus eux-mêmes libère des hydrocarbures aromatiquespolycycliques, des métaux et du soufre. La corrosion des glissières de sécurité, des carrosserieset des moteurs, accentuée par les sels de déneigement, est source de métaux tels que le zinc, lecuivre, le cadmium, le nickel, et le chrome.

La combustion des essences, par ailleurs, produit des gaz et des fumées (particules de très petitestailles émises en particulier par les moteurs diesels) contenant notamment différentes formes decarbone.

Ces polluants sont acheminés vers les ouvrages par les eaux de ruissellement, sous leur formed'origine ou piégés éventuellement sous d'autres formes après dissolution et re-mobilisation.

Outre ces apports liés au trafic routier, les fossés et les bassins de rétention recueillent les particulesde sol provenant des bassins versants hydrologiques et concentrent ainsi les apports atmosphériquesdes activités industrielles avoisinantes.

Il en résulte des sédiments aux caractéristiques très variées, en terme de siccité, distributiongranulométrique, composition minéralogique, teneur en matières organiques et en polluants.

2.3 Principales caractéristiquesUne étude bibliographique des données disponibles en matière de caractérisation des produits del'assainissement pluvial [1] fournit des indications sur la variabilité des principaux paramètrescaractéristiques des sédiments : granulométrie, teneur en eau, teneur en matière organique (MO),concentration en polluants (éléments métalliques, hydrocarbures totaux (HC)).

À titre indicatif, les résultats de cette étude sont présentés dans le Tableau I.

Bassins de rétention

Bassins de rétention

fines < 58 %

Noues et fossés

Noues et fossés

* *

Balayage des chaussées

Balayage des chaussées

Avaloirs, chambres à sableet collecteurs

Avaloirs, chambres à sableet collecteurs

17 – 75 3 – 53,7 10 – 15 700

fines < 32 % 1,4 – 9

3,2 – 76,1 0,8 – 39,96 10 – 34 980

1,8 – 26,5 0,7 – 16,51 122 – 4 623

0,1 – 1 7,6 – 100 8,5 – 220,5 29 – 255,5

0,23 – 795 14,8 – 619 5,4 – 885 20,6 – 3 850

0,02 - 446 4,8 – 5 180 4 – 2 560 36 – 18 500

0 - 21 4,2 – 3 170 11,2 – 4 800 7,5 – 7 821

fines < 11 %

fines < 10 %

Origine GranulométrieTeneur en eau

(%)Teneur en MO

(% MS)Teneur en HC

(mg/kg MS)

OrigineCd

(mg/kg MS)Cu

(mg/kg MS)Pb

(mg/kg MS)Zn

(mg/kg MS)

MS : matière sèche

* Données manquantes

Tableau I - Principales caractéristiques des produits de l'assainissement pluvial [1]

12


• Hétérogénéité des dépôtsAu sein d'un même bassin, la teneur et la répartition des sédiments sont souvent variables.L'hétérogénéité des dépôts se traduit de manière générale par des sédiments plus fins et plus richesen matière organique à l'opposé du point d'arrivée des eaux pluviales ; ces matériaux sont égalementles plus pollués. Les sédiments situés en amont sont de taille plus grossière, moins riches enmatière organique, avec des teneurs en éléments traces métalliques moins élevées.

• Influence de la conception de l'ouvragePar ailleurs, la longueur et le type de fossés (en ciment, enherbés, etc.) qui mènent au bassincontrôlent également les caractéristiques des sédiments et leur volume. Parfois seule une petitepartie de la pollution d'origine routière (5 à 10 %) est transportée par ruissellement jusqu'au bassinde décantation.

Ainsi, la nature et la conception du bassin, comme le contexte environnemental, jouent un rôlesignificatif sur les caractéristiques des sédiments piégés.

• Des polluants « disponibles »Au-delà des teneurs, la forme sous laquelle est retenue le polluant est importante à connaître. Leséléments métalliques notamment peuvent être présents dans les sédiments sous forme échangeable,c'est-à-dire facilement re-mobilisable en présence de sel ou lors d'une pluie légèrement acide.

En effet, de façon générale, les sédiments d'origine routière se distinguent des sols et sédimentsde curage de canaux par une forte proportion d'éléments échangeables et par conséquent bio-disponibles.

Le piégeage des métaux dans les sédiments d'ouvrages d'assainissement est un phénomène pourpartie réversible dont il conviendra de tenir compte, lors du curage des sédiments et de leur miseen dépôt, le cas échéant, afin de limiter le risque de propagation de la pollution vers le milieunaturel.

2.4 Volume de sédimentsLa diversité des gestionnaires (collectivités locales, directions départementales de l'Équipement,sociétés d'autoroute, etc.) et des situations rencontrées (bassin en eau par exemple) rendent difficileune quantification précise des volumes de sédiments présents dans les bassins et autres systèmesd'assainissement.

Une étude du SETRA datant de 1995 [14], évalue les volumes pour onze départements (régionsNormandie et Centre) à 10 000 m3/an pour les sédiments de curage de bassins et 500 000 m3/anpour les sédiments de curage de fossés et les terres franches.

D'autres études menées à partir de 1998 sur le territoire de la Communauté urbaine de Bordeauxont débouché sur une estimation au niveau national.

Bien que cette estimation quantitative des sous-produits solides de l'assainissement soit trèsapproximative (méthodes d'évaluation simples, territoire d'étude trop restreint pour êtrereprésentatif), elle présente l'avantage de fournir un ordre de grandeur des quantités pour chaqueproduit.

Les résultats en sont les suivants :

• La masse de sédiments issue du curage des bassins à ciel ouvert est présentée comme négligeablecar le curage des bassins non étanchés est estimé inutile.

• La quantité de sédiments recueillis lors du curage des avaloirs est estimée à 150 000 t/an.

• Celle relative aux collecteurs unitaires à environ 165 000 t/an.

• Pour les chambres à sable et les solutions alternatives aucune estimation n'a été réalisée en raisondu manque d'information.

• Pour les voiries, la masse de sédiments récupérés semble très importante compte tenu du linéaireconcerné mais reste toutefois difficilement estimable.

13

Plus récemment, l'enquête ONR 2000 sur les déchets menée auprès des directions départementalesde l'Équipement [10] confirme que les volumes sont loin d'être négligeables (Tableau II).

Bien que relatif à une partie seulement des départements français (réseau uniquement géré parl'État), les chiffres fournis démontrent que le problème des sédiments d'ouvrage d'assainissementest bien réel.

À ces volumes viennent s'ajouter ceux des produits issus du balayage des chaussées (classiquesou poreuses) dont la quantité collectée chaque année sur le territoire national serait évaluée à unmillion de tonnes de sédiments [6].

Même si une étude quantitative plus précise et plus complète s'avère nécessaire, il est d'ores et déjàpossible de classer les différents types de produits selon leurs masses de production :

• produits provenant des solutions alternatives non enherbées,

• sédiments issus des avaloirs,

• des réseaux, des voiries,

• bassins.

Une estimation réalisée par Saint-Dizier Environnement en septembre 2004 [1] se résumant àune recherche bibliographique donne malgré tout des résultats contradictoires puisque sur environ10 millions de tonnes au niveau national, 60 % des volumes de sédiments viendraient des bassins,20 % des voiries, 15 % des réseaux et 5 % d'origines diverses (Fig. 6).

• Les sédiments

Bassins 60 %

Autres 5 %Voiries 20 %

Réseaux 15 %

• Figure 6 - Origine des sédiments [1].

Fossés

Moyennepar département (m3)

Minimum (m3)

Maximum (m3)

Nombre de départements*Volume de bouescorrespondant (m3)

Extrapolation à l’ensembledu territoire (m3) **

Bassinsde routes nationales Bassins autoroutiers

50 (Vendée)

10 200(Pas de Calais)

250(Alpes-de-Haute-Provence)

200 080 (Pas-de-Calais)

100 (Savoie)

396 423(Pas-de-Calais)

3 333 39 745 55 000

36120 000

271 073 112

15825 112

317 000 3 775 775 5 225 000

* Il s'agit du nombre de départements pour lesquels l'information a été fournie

** L'extrapolation est issue de [12]

Tableau II - Volumes de sédiments extraits en 2000 des bassins et fossés routiers et autoroutiersen France (enquête ONR sur les Déchets [10])

14


2.5 Évaluation des risquesLe principal danger pour l'environnement représenté par la pollution contenue dans les sédimentsd'assainissement pluvial est le risque d'une contamination de la ressource en eau.

Les sédiments retiennent en effet des éléments nocifs tel que des métaux lourds (cuivre, zinc,plomb, cadmium) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dont les impactssanitaires (non détaillés ici) sont avérés.

• La notion de mobilité des polluantsCes matériaux peuvent être en contact avec l'environnement lors des différentes opérations degestion ou d'élimination. Ceci peut entraîner des effets sur les écosystèmes suite à la re-mobilisationet à la dispersion des polluants initialement piégés dans les sédiments [7].

Le devenir des polluants dans l'environnement est ainsi apprécié par le critère « mobilitéenvironnementale ».

Par analogie, il est présenté dans ce paragraphe l'exemple de :

la démarche d'évaluation des risques environnementaux liés à la gestion des sédiments dedragage [11] :

Compte tenu de la forte exposition des écosystèmes environnants lors des opérations de dragagede canaux, différentes méthodes ont été développées en France pour évaluer les impacts écologiquesdes matériaux de dragage.

La première étape de la démarche d'évaluation, intitulée « évaluation simplifiée des risques », estbasée sur la caractérisation chimique des sédiments.

Pour un site donné, et un contaminant particulier, le risque est représenté par le rapport entre laconcentration totale de ce polluant et un « seuil d'effet probable » appelé PEC [9].

Ces quotients individuels sont ensuite agrégés pour représenter le risque global lié au sédimentconsidéré.

Selon la valeur du coefficient obtenu :

• la probabilité que des effets toxiques soient observés peut être très réduite,

• ou, il est suggéré de réaliser des tests d'écotoxicité normalisés pour évaluer une toxicité intrinsèquedu matériau,

• ou enfin, il peut être nécessaire de mener une évaluation détaillée des risques, c'est à dire d'évaluerles effets sur l'environnement d'un scénario de gestion défini.

• Risque pour la ressource en eau lors du ré-emploi des sédimentsLe risque majeur lors du ré-emploi des matériaux issus de l'assainissement pluvial est celui lié àl'utilisation des produits en remblai, qui pourraient être la cause de contamination d'une nappephréatique.

En l'état des connaissances actuelles le risque d'exposition aux métaux via l'eau potable, consécutifà la réutilisation de sédiments lavés en remblai, semble négligeable étant donnée la faible mobilitéde certains éléments retenus.

Néanmoins, par principe de précaution, il est conseillé d'éviter d'utiliser ce type de matériauxdans les zones sensibles ; ainsi les zones disposant d'une nappe phréatique sous-jacente ou d'uncours d'eau servant de ressource en eau potable à une population seront à proscrire pour laréutilisation des sous-produits de l'assainissement pluvial.

15

3 • L'étude préliminaireet l'échantillonnage

On entend par échantillonnage la définition et l'exécution des prélèvements nécessaires à unecaractérisation adaptée des dépôts à analyser.

L'échantillonnage des sites est une étape importante qui conditionne la suite des opérations (voirdiagramme général d'organisation en Partie 2). Il doit notamment permettre de déterminer lanature de la pollution et le volume des produits contaminés. Il est surtout important dans le casdes bassins et des fossés. L'étendue de ces ouvrages rend en effet nécessaire une réflexionpréliminaire sur le mode d'échantillonnage le plus adapté qui mènera le gestionnaire à uneinterprétation aisée des résultats d'analyse et lui permettra un jugement pertinent de la situation.Cette étape est moins cruciale dans le cas des avaloirs, chambres à sable, collecteurs et produitsde balayage.

Les recommandations formulées dans ce paragraphe sont inspirées des préconisations de lanorme NF ISO 10 381 de mai 2003 relative à l'échantillonnage des sols. Dans le cas d'une sous-traitance de l'ensemble ou d'une partie des opérations l'échantillonnage, les éléments suivantspourront servir de base à l'établissement du cahier des charges techniques.

3.1 Choix de la méthodeLe plan d'échantillonnage sera défini à l'issue d'une visite du site et des ouvrages, un recensementdes informations disponibles lors d'une étude préliminaire, qui peut s'avérer très rapide, et del'examen des objectifs fixés.

• Étude préliminaireIl s'agit lors de cette étude de recenser l'ensemble des données relatives au site :

• Type de contamination : nature des polluants, localisation des sédiments contaminés et quantitéestimée.

• Origine de la contamination : pollution accidentelle/chronique, localisation de la source.

• Caractéristiques particulières du site : topographie, accessibilité, etc.

Le Tableau III propose un inventaire des principales situations pouvant être rencontrées.

Les informations recueillies seront, à ce stade des investigations, essentiellement qualitatives.Elles permettront néanmoins un premier diagnostic de la situation.

Nota : La connaissance du fonctionnement hydraulique de l'ouvrage est précieuse pour cettepremière étape et permettra d'orienter efficacement l'échantillonnage.

• L'étude préliminaire et l'échantillonnage

Situation

L’épaisseur de sédimentsà extraire est connue

L’épaisseur et la naturedes sédiments

ne sont pas connues

La répartition des sédimentsest hétérogène

Informations recherchées

Nature des sédimentsqui vont être extraits

Répartition verticaledes polluants

Répartition spatialedes polluants

Méthode d’échantillonnageproposée

Échantillonnage compositesur l’épaisseur qui sera extraite

Échantillonnage séquentiel

Échantillonnage ponctuel moyen

Tableau III - Choix d'une méthode d'échantillonnage

16


• ObjectifsLa deuxième entrée est la définition des objectifs recherchés.

Le plan d'échantillonnage ne sera en effet pas le même selon qu'il s'agit de curer les ouvrages etestimer la pollution des matériaux extraits, ou réaliser un suivi régulier de la qualité des sédiments.

A-t’on besoin d'une concentration moyenne ou de la gamme des concentrations afin d'apprécierla représentation spatiale de la pollution et/ou d'identifier des parties du site où les valeurs dépassentun seuil ?

� Objectif de curageLors de l'entretien des bassins et fossés d'infiltration, l'objectif principal est l'estimation des niveauxde contamination de l'ensemble des sédiments à extraire (concentration moyenne).

La connaissance de l'état de pollution des matériaux est en effet essentielle pour le choix de leurmode de traitement et/ou d'élimination.

� Objectif de suivi de la qualitéIl s'agit alors d'identifier la pollution des sédiments (localisation, zones de contamination élevée)et de suivre son évolution au cours du temps afin de limiter, dans le cas d'un dépassement desvaleurs seuils, tout risque de contamination des milieux environnants.

3.2 Plan d'échantillonnageLa réalisation des deux étapes précédentes, étude préliminaire et exposé des objectifs recherchés,permet de définir la méthodologie à employer pour l'échantillonnage du site. Le pland'échantillonnage doit préciser :

• la localisation et répartition des points de prélèvement,

• le nombre de prises et d'échantillons,

• le mode opératoire (matériel, quantité, etc.).

La démarche présentée ici est issue de textes normatifs qu'il convient d'adapter aux cas rencontrés,en ayant à l'esprit la nécessité d'utiliser autant que possible une méthode simple, peu coûteuse,permettant une mise en œuvre facilitée. Le type d'échantillonnage utilisé pour le diagnostic devraêtre en cohérence avec le mode de curage, le cas échéant, qui sera employé.

La localisation et le nombre de points de prélèvement doivent permettre d'assurer la représentativitéde l'échantillonnage sur la zone étudiée : zone linéaire (fossés) ou surfacique (bassins) (Tableau IV).

Il est intéressant de prévoir, dans la mesure du possible, un nombre important de prélèvements (ouprises). Ceux-ci pourront être ensuite regroupés en un nombre plus réduit d'échantillons moyensde façon à limiter le nombre d'analyses. Ceci permettra néanmoins, si besoin, de réaliser uneanalyse complémentaire ponctuelle sur une ou plusieurs des prises initiales.

Pour les fossés, des prélèvements équidistants seront réalisés de manière régulière, sur des portionshomogènes du système (cf. paramètres pris en compte dans l'étude préliminaire), tout au long dulinéaire, afin d'obtenir 5 à 10 prises (espacement des prélèvements de 250 à 500 m environ àajuster en fonction du trafic de la voirie considérée).

Tableau IV - Échantillonnage en fonction de la typologie du système

Nombre Répartition

Fossés

Bassins

Prélèvements / prises

5 à 10 réparties tous les 250 à 500 m* Équidistante au fond du fossé

Aléatoire (ex : zigzag)ou systématique par maillage

S < 100 m2 : 8100 < S < 5000 m2 : 14

S > 5000 m2 : 20

S = surface du bassin en m2

* Il est difficile de préconiser dans l'absolu un nombre précis de prélèvements.

Celui-ci dépendra de la configuration et des résultats de l'étude préliminaire.

17

Il est important, lorsqu'elles existent d'identifier des zones très différentes de par leur aspect(couleur, granularité, odeur, etc.). L'extension de ces zones doit être suffisante pour pouvoir lorsdu curage les extraire en les isolant. Un échantillon composite (cf. paragraphe suivant) est alorsconstitué pour chaque portion de linéaire.

Pour les bassins, le nombre de prises dépend de la surface (cf. Tableau IV).

La répartition des points peut faire appel à différentes stratégies d'échantillonnage :

� Un échantillonnage aléatoire (Fig. 7) :par exemple en zigzag qui convient aux milieux à sédimentation homogène, en particulier aucas des bassins d'infiltration/filtration avec répartition des eaux sur la surface.

��Un échantillonnage systématique par maillage (Fig. 7) :qui convient aux milieux dont on ne connaît pas le fonctionnement.

��Un échantillonnage « au jugement » :à utiliser lors de dépôts hétérogènes et notamment en cas de zones dépourvues de sédiments.L'emploi de cette stratégie d'échantillonnage suppose que les zones d'accumulation de sédimentset/ou de contamination aient déjà été identifiées au préalable.

• L'étude préliminaire et l'échantillonnage

• Figure 7 - Stratégies de prélèvement associées aux bassins et fossés.

• Figure 8 -Tête de balayeuse.

Pour les sédiments issus des avaloirs, chambres à sable ou collecteurs, le choix de la stratégied'échantillonnage est moins importante du fait de la superficie réduite des ouvrages.L'échantillonnage peut être réalisé de façon aléatoire ou au jugement, en prenant soin d'effectuerplusieurs prises par ouvrage (5 au minimum) afin de limiter les erreurs liées à l'hétérogénéité desdépôts.

De la même façon, l'échantillonnage des produits de balayage se fera par prélèvement direct dansla benne des balayeuses aspiratrices (Fig. 8).

Aléatoire en zigzag

Bassin Fossé

Systématique

à maille carrée

10 prises

espacées de 10 m

2 zones identifiées avec

respectivement 4 et 6 prises

espacées de 10 m

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4 • Les prélèvements

4.1 Type de prélèvement

• L'échantillonnage ponctuel moyenCette méthode consiste à prélever le sédiment sur une profondeur importante, à mélanger l'ensembledes horizons, et à échantillonner au sein de ce prélèvement unique. Les résultats des analysesfourniront une image moyenne de l'épaisseur de sédiment au point de prélèvement.

• L'échantillon compositeIl est issu du mélange homogène des différentes prises (cf. Tableau IV) réalisées dans un récipientd'un volume suffisant. Le terme échantillon est alors attribué au mélange des différentsprélèvements ou prises.

Ce type d'échantillonnage est principalement utilisé dans le cas des fossés, des avaloirs, chambresà sable et collecteurs, et pour les produits de balayage des chaussées. Les prélèvements peuventêtre d'aspect très différent suivant le cas : plus grossiers et de granulométrie hétérogène pour lesavaloirs, chambres à sable et collecteurs, ou plus ou moins pâteux (boue, sable) pour les produitsde balayage.

• L'échantillonnage séquentielIl permet, sur chaque prise, de prélever sélectivement en fonction de la profondeur.

Dans le cas des bassins, il sera ainsi possible d'échantillonner, selon la structure de l'ouvrage, lacouche de sédiment, la couche de sable polluée (critère visuel), la couche de sable saine et lacouche de la formation perméable.

Il est par ailleurs recommandé d'éviter de prélever en bordure des bassins afin de limiter les effetsde bord (apport de végétation, apport de terres par ravinement, etc.).

Nota : Dans le cas des bassins de décantation il faudra prendre garde à ne pas endommager ledispositif d'étanchéité ni les éventuels drains.

4.2 Matériel de prélèvementLe choix de l'outil de prélèvement (Tableau V) est réalisé en fonction des conditions rencontréessur le site :

• présence ou non d'eau dans les bassins/fossés et autres ouvrages,• profondeur d'investigation.

Tableau V - Conditions de prélèvement adaptées aux bassins et/ou fossés

Milieu sec

Matériel

Milieu en eau

< 1 m > 1 m

Nature de sédiment

Matériel

Profondeur d’échantillonnage

Faible 0-50 cm Importante 0 - 2 m

Pelle ou cuillère Tarière à main2

Hauteur d’eau

Accès À pied (cuissardes) En barque (par les berges)

Liquide à semi-liquide Semi-liquide à solide

Carottier ou pelle mécanique « Tube »3

2 Ces outils peuvent se révéler inefficaces en présence de matériaux très grossiers (graviers, etc.).3 Tube PVC (ou autres matériaux inertes) de diamètre max 100 mm, biseauté à sa base, descendu dans le sédimentjusqu’à résistance à l’enfoncement (par maillet si besoin). En cas de substrat argileux, le bouchon formé à la basedu tube permettra la remontée du contenu sans perte. En cas de matériaux non consolidés, le tube sera obstruépar un bouchon étanche en surface avant la remontée.

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Tout comme lors de l'étape de définition du plan d'échantillonnage, un soin particulier doit êtreapporté ici afin de garantir à l'échantillon un maximum de représentativité du matériau sur site.

Les matériels présentés dans ce tableau allient une bonne maniabilité à un coût d'acquisition et demise en œuvre limité. Ces outils sont adaptés à des profondeurs d'échantillonnage comprises entre0 et 2,5 m.

4.3 Caractéristiques des échantillons

• Homogénéité des échantillonsLes différentes prises doivent être homogènes entre elles afin de ne pas induire de sur/sousreprésentation des points. Celles-ci seront réalisées dans les mêmes conditions et correspondrontà une même quantité de matériau prélevée.

Dans le cas des bassins, si l'épaisseur des dépôts est variable d'un point à l'autre, il conviendra lorsde la réalisation de l'échantillon composite, de pondérer la masse de la prise par rapport à lahauteur de sédiments.

• Les prélèvements

• Figure 9 -Prélèvement de sédimentsdans un bassin.

• Masse et volume d'échantillonDe façon indicative, l'échantillon composite doit avoir une masse minimale de 500 g afin d'êtresuffisamment représentatif. Il peut être constitué à partir de plusieurs prises de 200 à 300 g chacune.Afin de faciliter leur manipulation au laboratoire la masse maximale des échantillons ne doitcependant pas dépasser 1 à 2 kg.

• Hygiène et sécuritéPar mesure de sécurité et d'efficacité, les prélèvements seront réalisés par deux personnes, forméeset équipées en conséquence. La sécurité est notamment à surveiller lors d'intervention sur desouvrages enterrés (chambres à sable, collecteurs, etc.) pouvant engendrer des difficultésd'accessibilité.

De manière générale, il est recommandé d'éviter le contact des sédiments et autres produits avecles mains ou la peau, et d'utiliser des gants propres jetables.

4.4 ConditionnementLe gestionnaire demandera au laboratoire d'analyse choisi (se reporter au paragraphe sur lacaractérisation des sédiments) de lui fournir le flaconnage adéquat, dans le but de limiter aumaximum les opérations de manipulation/nettoyage, et de lui indiquer les précautions à respecterpour l’acheminement des échantillons vers le lieu d'analyse (transport, délai).

Le conditionnement doit en effet permettre d'assurer leur conservation depuis leur transport jusqu'àleur analyse au laboratoire.

Cette conservation doit minimiser l'évolution du sédiment (fermentation, oxydation, etc.) afinque l'analyse soit la plus représentative possible de l'échantillon au moment de son prélèvement.

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La nature des récipients de stockage dépend des substances qui seront analysées (Tableau VI).

Les échantillons destinés aux analyses de granulométrie, des taux de matières sèches et organiqueset/ou des teneurs en métaux peuvent être placés dans des sacs plastiques fermés hermétiquement.Dans le cas de polluants organiques (hydrocarbures totaux), on veillera à utiliser des récipients enverre fermés par des capsules métalliques, afin d'éviter tout contact entre le sédiment et desmatières plastiques.

En règle générale, les échantillons doivent être conservés à l'abri de la lumière, à une températureinférieure à 4 °C jusqu'à l'analyse, et adressés au laboratoire dans les 24 heures suivant leurprélèvement. Ils pourront être congelés.

• Fiche de suiviChaque échantillon sera accompagné d'une fiche de suivi, renseignée sur le terrain lors duprélèvement et comportant si possible les informations suivantes :

• type d'ouvrage échantillonné (fossé, bassin, avaloir, etc.) et nom de la voirie associée,• date et heure du prélèvement,• nom de(s) l'agent(s) chargé(s) de l'échantillonnage,• conditions météorologiques,• matériel utilisé pour le prélèvement,• type d'échantillonnage : ponctuel, composite, composite-séquentiel,• localisation géographique précise des différentes prises et leur nombre,• profondeur d'échantillonnage des prises,• épaisseur de la couche de sédiments,• description des prises (couleur, odeur, traces d'irisation, homogénéité, etc.),• dans le cas de l'échantillonnage composite-séquentiel : nature, épaisseur, etc., des différentes couches,• conditionnement utilisé,• volume et masse de l'échantillon,• description de l'échantillon composite (solide à liquide, etc.),• référence de l'échantillon.

4.5 Utilisation de méthodes de mesure in situ

Les méthodes de terrain ou méthodes in situ désignent des méthodes faciles à mettre en œuvrecapables de donner directement des résultats analytiques sur le terrain (kits d'identification decomposés organiques, spectromètre portable à fluorescence X pour la détection de élémentsmétalliques, etc.) [5].

L'emploi de telles méthodes s'avère particulièrement intéressant dans un objectif de suivi de laqualité des sédiments et/ou dans l'objectif d'un curage, pour orienter, par l'apport de mesuresrapides in situ, l'échantillonnage sur le site et limiter le nombre d'échantillons qui seront envoyésen laboratoire pour des analyses complètes.

Elles ne sont, en revanche, pas recommandées pour déterminer un niveau de pollution des matériauxen vue d'une opération de curage car l'obtention des données est souvent semi-quantitative,nécessite une validation préalable, et reste soumise aux variations de température, à la présencede poussière et d'humidité, et à la composition du sédiment.

L'emploi de ces méthodes est en cours de développement. Leur utilisation n'étant pas encorevalidée, celles-ci doivent être utilisées avec précaution.

Tableau VI - Conditionnement pour l'analyse des polluants dans les sédiments

Composés organiques

Flaconnage Verre

Remplissage

Traitement Aucun Aucun

Glacière ou réfrigérateur portable (température < 4˚C)Transport, stockage

Verre ou plastique (polyéthylène4, PTFE, etc.)

Au maximum afin de limiter les phénomènes d’oxydation.La présence d’eau n’est pas gênante

Polluants métalliques

4 Il peut exister des risques d'adsorption du mercure sur ce matériau.

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5 • La caractérisationet l'analyse des sédiments

L'objectif de ce paragraphe est de présenter succinctement les différents essais et analyses àréaliser sur les échantillons de sédiments et autres produits de l'assainissement pluvial pourpermettre leur caractérisation physique, chimique et écotoxicologique.Ces essais et analyses, souvent coûteux, doivent être limités aux paramètres essentiels nécessairesà l'évaluation de la contamination éventuelle des sédiments et à l'estimation des risques qu'ellereprésente pour l'environnement.D'une manière générale, il existe peu de données dans la littérature relatives à la caractérisationet l'analyse des sous-produits de l'assainissement. Leur diversité et leur nature souvent hétérogènepeuvent expliquer cette situation. Uniquement certains types de sous-produits tels que les sédimentsde bassin de rétention par exemple ont fait l'objet de travaux de caractérisation dont sont reprisci-après les principaux éléments.

5.1 Choix du laboratoire d'analyseLe choix du laboratoire d'analyse est fondé sur différents paramètres :

• La qualité :

Il est préférable que le laboratoire choisi soit agréé par le ministère de l'Aménagement du Territoireet de l'Environnement pour l'analyse des sédiments. La liste de ces laboratoires est disponible surle site internet du MATE : www.environnement.gouv.fr5

Ce paramètre n'est cependant pas rédhibitoire car les laboratoires ne possédant pas cet agrémentont la possibilité de justifier d'un système qualité équivalent à celui imposé pour l'obtention de cetagrément (soumis à l'accréditation COFRAC6 et/ou l'agrément du Ministère de l'Environnement).

• La proximité du laboratoire d'analyse du lieu de prélèvement / du service gestionnaire del'assainissement.

• Les délais et les coûts analytiques.

Les normes mentionnées dans ce document, dont la liste est reprise en Annexe 1, sont les plusutilisées ; leur rappel permettra aux gestionnaires des ouvrages d'assainissement routier de disposerd'un cadre de référence analytique, même partiel.

5.2 Préparation des échantillonsLa masse de sédiments nécessaire aux analyses sera issue, le plus souvent, du prélèvement initialpar un quartage manuel. Celui-ci consiste à séparer en quatre parties égales le prélèvement initialpréalablement mélangé puis à prélever la masse nécessaire aux analyses au sein des différentsquartiers obtenus (NF P 18-553).

Selon leur nature et les analyses auxquelles ils sont destinés, certains prélèvements pourront avoirfait préalablement l'objet d'un traitement par criblage, qui consiste à séparer les éléments supérieursà une certaine taille (20, 10 et 5 mm de diamètre suivant le type d'appareil) de ceux inférieurs àcette taille. Ce type de traitement permet de ne conserver que les constituants les plus fins dessédiments sur lesquels sont majoritairement retenus les polluants.

Dans tous les cas, le laboratoire en charge des analyses mettra en œuvre le traitement adapté à laconstitution et la préparation de l'échantillon en fonction des mesures envisagées (NF X 31-101,NF ISO 11 464, NF ISO 14 507).

5en entrant dans le moteur de recherche les mots clefs suivants :agrément, sédiments, année en cours6Comité français d'Acréditation

• La caractérisation et l'analyse des sédiments

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5.3 Caractérisation physique

• GranulométrieLa granulométrie est essentielle à la caractérisation du sédiment car elle permet de connaître laproportion d'éléments fins ; éléments qui, de par leur surface spécifique importante, retiennent laquasi totalité de la pollution. La fraction fine (< 80 μm), constituée principalement d'argiles et delimons, concentre en effet une part importante de la matière organique contenue dans le sédimentet plus de 50 % de la contamination métallique.

L'étude de la courbe granulométrique permet également de déterminer les aptitudes géotechniquespour une éventuelle revalorisation du matériau en remblai, avec traitement préalable ou non desproduits par séparation granulaire.

L'analyse granulométrique est réalisée conformément aux prescriptions des normes NF P 18-560,NF P 94-056 et NF X 11-666 (selon la taille des particules contenues dans l'échantillon).

• SiccitéIl est également important de connaître la siccité du produit (ou teneur en matières sèches) car laproportion d'eau contenue dans les solides est nécessaire à l'interprétation des mesures de polluants,et conditionne, par ailleurs, la rentabilité d'un éventuel transport et le choix du traitement à effectuer(NF ISO 11 465).

5.4 Caractérisation chimique

• Teneur en matière organiqueLa teneur en matière organique (NF ISO 11 465) est un paramètre physico-chimique nécessaire àconnaître d'une part, pour quantifier la contamination du sédiment (adsorption préférentielle decertains polluants sur la matière organique), et d'autre part pour évaluer son aptitude à uneréutilisation en conditions géotechniques. Elle est indispensable pour connaître également lespotentialités en terme de traitement biologique des sédiments.

• Polluants à analyserLors de leur ruissellement sur les surfaces routières, les eaux de pluies se chargent en matières ensuspension riches en micro-polluants minéraux et organiques, et en éléments dissous. Les micro-polluants les plus rencontrés dans les sédiments extraits des ouvrages d'assainissement sont :

• les éléments traces métalliques : cadmium, plomb, cuivre, zinc qui sont les métaux caractéristiquesde la pollution par temps de pluie,

• les hydrocarbures totaux (pollution organique),

• les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

• Éléments traces métalliques (ETM)Lors des opérations de curage, l'analyse chimique de la pollution métallique des sédiments porteraen priorité sur le cadmium (Cd), le plomb (Pb), le cuivre (Cu) et le zinc (Zn).

En cas de première caractérisation d'un système d'assainissement, un spectre plus large d'élémentsen trace pourra être analysé afin de contrôler les éventuels apports extérieurs : cadmium (Cd), plomb(Pb), cuivre (Cu), zinc (Zn), chrome (Cr), nickel (Ni), mercure (Hg) et arsenic (As).

Deux types d'approches sont possibles pour déterminer la teneur en ETM dans les sédiments :

• Rechercher la quantité totale de polluants présente en effectuant une extraction des ETM aussiexhaustive que possible des échantillons.

• Rechercher dans le cadre d'une étude de comportement, la quantité de polluants susceptibled'être libérée ou adsorbée, ou d'être re-mobilisée par lessivage.

Extraction totale

Pour les éléments métalliques, la méthode de solubilisation la plus utilisée est la minéralisationpar attaques acides, réalisée en milieu ouvert ou fermé, et à chaud (NF X 31-151, NF ISO 11 466,NF X 31-147, NF ISO 14 869-1).

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Ce type d'extraction garantit une mise en solution maximale des éléments à doser, même si lerendement n'est jamais totalement de 100 %. La quantité de polluants extraite dépend à la fois dela technique d'extraction utilisée mais aussi de la composition physico-chimique du matériau. Defaçon générale, les métaux contenus dans un sédiment à forte teneur en argile par exemple, serontplus difficiles à mettre en solution que ceux présents dans un produit sablonneux.

Extraction séquentielle

La détermination des teneurs totales en ETM est une donnée importante qui permet d'évaluer ledegré de contamination des sédiments mais elle ne permet toutefois pas d'appréhender lescomportement des polluants dans le milieu.

L'analyse de ce qu'on appelle « la spéciation opérationnelle », fondée sur des techniques d'extractionséquentielle, et dont l'objet est d'identifier et de quantifier les éléments polluants dans des phasesspécifiques du matériau, peut s'avérer essentielle pour évaluer leur mobilité et leur impact potentielsur l'environnement.

Le principe de la méthode est de soumettre les échantillons à une série ordonnée de réactifs de forcecroissante pour solubiliser les différentes formes ou phases des métaux présents dans les sédiments.

Si les méthodes d'extraction séquentielle sont nombreuses, aucune n'est cependant normalisée. C'estpourquoi il est recommandé pour la caractérisation des produits de l'assainissement pluvial enpréalable à des opérations de curage, d'effectuer une analyse des ETM par extraction totale, et dene compléter l'évaluation par des méthodes d'extraction plus sélectives que dans des cas bienidentifiés (très fortes concentrations présentes dans les sédiments, ré-utilisation des matériauxenvisagée en zone sensible, etc.).

• Polluants organiquesHydrocarbures totaux

Les hydrocarbures sont caractérisés, en première approche au laboratoire, de façon globale aumoyen de l'indice « huiles minérales » déterminé par spectrométrie infrarouge ou encore paranalyse quantitative utilisant l'aire du signal obtenu en chromatographie en phase gazeuse (NF X31-410).

La méthode par infrarouge donne une teneur globale sans distinction du type d'hydrocarbure,tandis que la chromatographie-gaz permet, lorsque l'indice montre l'existence d'une forte pollution,de préciser le type de mélange et de séparer, identifier et quantifier les hydrocarbures présents.

Hydrocarbures aromatique polycycliques (HAP)

Selon l'origine de la contamination et la valeur de l'indice global, il est conseillé de déterminer dansun second temps les concentrations de 16 composés de la famille des Hydrocarbures AromatiquesPolycycliques (HAP) considérés le plus souvent comme représentatifs de ces polluants(Tableau VII).

Les méthodes d'extraction et de dosage des HAP sont nombreuses (NF ISO 15 009, PR NF ISO18 287, XP X 33-012, etc.) et font référence à une normalisation plus récente que celle appliquéepour les ETM. La méthode la plus utilisée est l'extraction au soxhlet (couplée à un dosage parchromatographie en phase gazeuse ou en phase liquide haute performance (NF ISO 13 877).


Le naphtalène

L’acénaphtalène

L’acénaphtylène

Le fluorène

Le phénanthrène

L’anthracène

Le fluoranthène

Le pyrène

Le benzo (a) anthracène

Le chrysène

Le benzo (b) fluoranthène

Le benzo (k) fluoranthène

Le benzo (a) pyrène

Le benzo (g,h,i) pyrène

Le dibenzo (ah) anthracène

L’indéno (1,2,3,cd) pyrène

Tableau VII - Liste des 16 HAP de l'US-EPA

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5.5 Évaluation de la mobilité des polluantsEn complément de la caractérisation chimique des sédiments par extraction totale ou séquentielledes polluants qui y sont retenus, des méthodes appelées « tests de comportements » permettentd'évaluer l'impact physico-chimique des polluants sur les milieux :

• les tests de lixiviation (NF EN 12 457) utilisés pour estimer la libération potentielle des polluantsdans l'eau,

• les tests de percolation en colonnes (non normalisés) basés sur le même principe mais réalisésen conditions de transfert hydrique, ascendant ou descendant, plus proches des conditions réelles.

5.6 Caractérisation écotoxicologiqueL'approche écotoxicologique permet d'étudier le comportement et les effets des polluants dans lesécosystèmes. Contrairement aux analyses chimiques, les tests d'écotoxicité ont pour but de fournirdes données sur les effets d'un échantillon afin d'en apprécier, par extrapolation, le danger pourl'environnement.

Les effets toxiques sont mesurés en laboratoire en exposant des organismes indicateurs àl'échantillon à tester et par comparaison avec un contrôle témoin (sans contaminant), en s'appuyantsur le principe de causalité entre la dose et la réponse (inhibition par exemple).

Deux approches sont possibles :

• l'approche directe : où l'organisme est mis en contact direct avec le sédiment contaminé,

• l'approche indirecte : qui consiste à extraire les polluants de l'échantillon avec de l'eau pourdéterminer la fraction disponible et exposer ensuite des organismes à cet extrait.

Ainsi, afin d'évaluer de manière exhaustive l'impact d'un matériau sur l'environnement, il convientd'associer l'approche écotoxicologique à l'approche physico-chimique. L'analyse chimiquerenseignera sur la nature des polluants présents et sur le degré de contamination du milieu, tandisque les méthodes biologiques permettront d'appréhender un potentiel toxique.

Les tests écotoxicologiques sont notamment utilisés pour évaluer le potentiel d'évolution de lacontamination des sédiments (conséquence de l'activité microbienne sur la mobilité des polluantslors de la phase de maturation après dépôt).

De nombreux tests écotoxicologiques mono-spécifiques (s'adressant à une seule espèce) sontmaintenant normalisés (NF EN ISO 6 341, XP T90-339-1, X 31-251 ISO 11 268-1) et s'adressentà l'étude des effets toxiques de polluants simples, d'effluents ou de lixiviats ou des sédiments ousols contaminés sur des organismes aquatiques, benthiques ou terrestres.

Bien que l'appréhension de l'impact soit meilleure par ce biais, le caractère prédictif de ces biotestsne peut être extrapolé à d'autres espèces, communautés et populations du milieu naturel. Ilsconstituent donc des éléments de caractérisation de danger. Des tests multi-espèces en microcosmesou mésocosmes et des études in situ permettent une prédictibilité plus étendue sur les effets despolluants à court terme et à long terme, et sur plusieurs niveaux biologiques de l'écosystème.

5.7 Choix des analyses à effectuerLes caractéristiques des sédiments dépendent en grande partie de leur origine. Ainsi, pour unmême type d'ouvrage, les sédiments échantillonnés ne présenteront pas forcément les mêmesparticularités selon que l'ouvrage est situé en zone très urbanisée, péri-urbaine ou proche d'axesroutiers à fort trafic.

Une bonne connaissance du système, de son fonctionnement et de son environnement, sont doncnécessaires avant de réaliser les analyses et tests physico-chimiques et/ou écotoxicologiquescomplémentaires.

Par défaut, pour toute opération de curage il est nécessaire de déterminer les concentrations despolluants décrits ci-dessus. Ces analyses chimiques, déjà onéreuses (environ 120 eurosHT/échantillon pour l'analyse des 8 ETM cités au 5.4 et 100 euros HT/échantillon pour ladétermination des 16 HAP de l'US-EPA) sont dans la majorité des cas suffisantes pour quantifierla pollution.

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Il peut arriver cependant que le réseau d'assainissement pluvial routier reçoive les effluents issusde rejets industriels ou agricoles (accidentels ou non) pour lesquels la détermination d'autreséléments polluants spécifiques et la réalisation de tests physico-chimiques, microbiologiques et/ouécotoxicologiques peuvent s'avérer nécessaires.

Ces informations préalables sont en partie recueillies lors de l'établissement de la fiche de suivirenseignée lors de l'échantillonnage (cf. chapitre 4.). Elles pourront être complétées en cas debesoin par la réalisation d'un diagnostic de réseau plus approfondi, notamment en cas de sitelocalisé dans des zones urbanisées/industrielles connues pour leur particularité (exemples :mauvaises odeurs, couleur des boues, etc.).

De la même façon, une attention particulière sera apportée aux réseaux pour lesquels des accidentsavec déversements de produits polluants ont été enregistrés au cours de la période précédantl'entretien, et/ou dans lesquels des déchets polluants ou contenant des substances polluantes ontété ramassés ou signalés.


• Figure 10 -Chromatographe en phase liquidehaute performance (HPLC-MS).

5.8 Lecture des résultatsL'interprétation des résultats doit prendre en compte :

• d'une part, les conditions de mise en œuvre (échantillonnage, prélèvement, analyses, etc.) et lesincertitudes associées,

• d'autre part, les objectifs et préoccupations à l'origine de la caractérisation effectuée.

• Conditions d'obtention des résultatsLes résultats de la caractérisation physique, chimique et/ou écotoxicologiques sont issus deméthodes mises en œuvre pour répondre à des objectifs pouvant s'avérer parfois différents. Lesméthodes utilisées sont toutes valables à condition d'être choisies à bon escient et interprétées enconnaissance de cause.

Les résultats d'analyse doivent, par conséquent, toujours être accompagnés de leur conditionsd'obtention avant d'être confrontés aux valeurs de référence figurant dans la réglementation, lesnormes ou les guides méthodologiques.

L'exploitation des données contenues dans la fiche de suivi, renseignée lors du prélèvement, estune première approche d'interprétation.

• Erreur et incertitudeUne des plus fréquentes sources d'erreurs ne provient pas du processus analytique mais de laphase initiale d'échantillonnage. Il s'agit dans ce cas d'erreurs qui affectent la représentativité d'unrésultat analytique, par ailleurs exact.

• Rappel des objectifsIl est essentiel lors de cette étape d'interprétation des résultats de prendre du recul par rapport auproblème posé selon qu'il s'agisse d'organiser des opérations de curage ou de réaliser un suivi dela pollution des sédiments.

Le choix des valeurs de référence auxquelles seront confrontées les résultats d'analyses dépend desdifférents scénarii de gestion envisagés.

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6 • Le contexte réglementaire,les scénarii de gestion

et les filières de traitement

Les différents scénarii de gestion possibles sont élaborés à partir de deux paramètres essentiels :

• la caractérisation du matériau,• ses valorisations envisageables compte tenu du contexte réglementaire et des contraintestechniques.

Les valorisations ou ré-emploi possibles des sédiments et matériaux récupérés lors des opérationsde curage définissent ensuite le mode de traitement à appliquer.

6.1 Contexte réglementaire et responsabilitésLes sédiments et produits de l'assainissement des eaux pluviales ne font pas l'objet de textesréglementaires spécifiques. Afin de cerner les textes applicables à ces matériaux (Annexe 2), il estpossible de se reporter à la réglementation parfois complexe relative aux déchets.

• Textes de référenceLa Circulaire interministérielle METL-MATE 2001-39 du 18 juin 2001 relative à la gestion desdéchets du réseau routier national incite les services gestionnaires à organiser l'ensemble desopérations de curage et d'entretien afin de :

• valoriser, ou si possible, recycler ces déchets, si nécessaire après traitement,• éliminer ces déchets après traitement, si nécessaire, au moindre coût et dans le strict respect desexigences environnementales prescrites par les textes,• utiliser dans le cadre d'opérations routières des déchets valorisés ou des matériaux recyclésprovenant d'autres sources.

La circulaire ainsi que la note n°63 du SETRA [16], intitulée « Gestion des déchets de constructionet d'exploitation liés à la route », proposent d'orienter le devenir des produits de l'assainissementpluvial selon leur dangerosité :

• épandage agricole,• épandage sur emprise routière,• valorisation en remblai,• évacuation.

Le terme « vérifier DIS7 » employé dans le texte correspond en effet au contrôle de la nondangerosité du produit.

Le décret n° 2002-540 du 18 avril 2002 est relatif à la classification des déchets. Il permet de définiren fonction de l'appréciation de la nature et de la nocivité des déchets, les différents modesd'élimination possibles.

• Responsabilité des maîtres d'ouvragesLe Code de l'Environnement, au titre IV, dans les articles L.541-1 et L.541-2, définit ce que l'onentend par « élimination » et oblige le producteur du déchet ou son détenteur à l'éliminer ou à lefaire éliminer à ses frais d'une façon écologiquement satisfaisante.

La responsabilité du détenteur des déchets est alors engagée au titre de cette loi. Cette responsabilitéest par ailleurs renforcée par la loi sur l'Eau du 3 janvier 1992.

Le producteur des sédiments et produits de l'assainissement pluvial, ou le détenteur resteresponsable sur l'intégralité de la filière de recyclage et doit mettre en place une totale traçabilitédes opérations.

7Déchet Industriel Spécial

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6.2 Les produits de l'assainissement pluvialsont-ils dangereux ?La dangerosité d'un matériau se définit par la combinaison de son degré de pollution et de latoxicité qu'il représente. Concernant la pollution, un produit est généralement considéré contaminéquand ses teneurs en éléments polluants sont supérieures à celles décrites dans un texte normatif.Aucune norme ne régissant les sédiments de l'assainissement pluvial, il est possible de se référerà d'autres textes qui sont :

• Pour les métaux lourdsSelon les différents guides et textes réglementaires en vigueur, un sol est pollué si la concentrationmoyenne d'une substance dépasse une certaine valeur dite « d'intervention ».

• Pour les hydrocarburesL'Institut Français du Pétrole considère qu'un produit est pollué s'il contient plus de 1000 mgd'hydrocarbures totaux par kilogramme de matière sèche.

À partir de ces textes, il est possible de classer les sédiments en trois catégories :

• très pollués,• moyennement pollués,• non pollués.

En l'état actuel des connaissances (étude réalisée au LRPC de Bordeaux en 2004, [2]), il sembleraitque les sédiments issus des réseaux et des bassins de rétention soient très pollués, que les sédimentsprovenant des voiries, des chaussées à structures réservoirs et des enrobés drainants soientmoyennement pollués et que les sédiments provenant des tranchées, des noues, des fossés et despuits d'infiltration soient non pollués.

Pour évaluer la toxicité des produits, là encore aucune approche spécifique au cas des ouvragesd'assainissement pluvial n'existe. Il est possible de se référer alors à la méthodologie d'évaluationdes risques proposée pour les sédiments de dragage de cours d'eau et destinée à apprécier leur degréde dangerosité [11].

Pour un matériau donné et un contaminant particulier, le risque est représenté par le rapport entrela concentration brute de ce polluant et un « seuil d'effet probable » (PEC8) (Tableau VIII). Cesquotients individuels peuvent ensuite être agrégés pour représenter le risque global lié au sédimentconsidéré, par le calcul de la somme des coefficients individuels normalisée par le nombre decontaminants mesurés :

• Le contexte réglementaire, les scénarii de gestion et les filières de traitement

Tableau VIII - Exemples de valeurs des coefficients PEC en mg/kg de matière sèche [9]

Arsenic

Cadmium

Chrome

Cuivre

Mercure

Nickel

Plomb

Zinc

Fluoranthène

Benzo (a) pyrène

Total HAP

33

4,98

111

149

1,06

48,6

128

459

2,23

1,45

22,8

Ci : concentration mesurée pour le paramètre iPECi :concentration seuil d'effet probablen : nombre de paramètres mesurés

8PEC : « probable effect concentration », concentration au-dessus de laquelle des effets néfastes sont attendus plusfréquemment que le contraire

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Pour des valeurs de QPECm inférieures à 0,1, la probabilité que des effets toxiques soient observés

est réduite, les risques sont négligeables, les matériaux peuvent alors être utilisés sans contrainteparticulière (liée à la toxicité).

Lorsque le coefficient moyen est supérieure à 0,5, la probabilité est au contraire forte, la toxicitéest avérée et l'utilisation des produits doit être encadrée.

Pour des valeurs de QPECm comprises entre 0,1 et 0,5, des essais de toxicité complémentaires

doivent être réalisés sur les matériaux.

Cette approche présente l'avantage de prendre en compte la présence d'une contamination multipledes produits d'assainissement.

6.3 Les filières de réutilisation ou d'évacuation• Épandage agricoleL'utilisation des sédiments sur des terrains agricoles ou leur mise à disposition des agriculteurs,envisageables a priori, sont souvent, dans les faits, des pratiques à proscrire au titre de l'article 6du Décret no 97-1133 du 8 décembre 1997 (relatif à l'épandage des boues issues du traitement deseaux usées) et ce pour deux raisons :

1 - « L'épandage des boues ne peut être pratiqué que si celles-ci présentent un intérêt pour les solsou pour la nutrition des cultures et des plantations. Il est interdit de pratiquer des épandages àtitre de simple décharge ».

Or les sédiments issus de l'assainissement pluvial présentent une faible valeur agronomique enraison de leurs faibles teneurs en matières organiques, azote, phosphore et soufre [4]. Lagranulométrie de ces matériaux ne correspond pas, par ailleurs, à un apport structurant aux sols.

2 - « La nature, les caractéristiques et les quantités de boues épandues ainsi que leur utilisationdoivent être telles que leur usage et leur manipulation ne portent pas atteinte, directe ou indirecte,à la santé de l'homme et des animaux, à l'état phytosanitaire des cultures, à la qualité des sols etdes milieux aquatiques ».

Le contenu des sédiments en éléments traces métalliques (cadmium, plomb et zinc) et enhydrocarbures totaux peut ainsi être problématique [4].

Dans le cas des fossés, la concentration en polluants des sédiments curés est proportionnelle autrafic.

Dans le cas des bassins routiers il est plus difficile de trouver une relation entre le trafic et lesconcentrations.

L'arrêté du 8 janvier 1998 restreint en particulier les possibilités d'épandage en fonction descaractéristiques physico-chimiques des boues et des sols et fixe des valeurs limites en élémentstraces organiques et métalliques, pH, etc.

• Épandage sur emprise routièreSelon la circulaire interministérielle (METL-MATE) 2001-39 du 18 juin 2001, les produits del'assainissement pluvial peuvent cependant être utilisés comme produits d'épandage dans lesemprises routières ou dans toute installation à vocation non agricole moyennant une attentionparticulière.

Il faut alors se référer à l'article L 214-1 du Code de l'Environnement9 qui prévoit une procédured'autorisation pour « les ouvrages, travaux et activités réalisés à des fins non domestiques par toutepersonne physique ou morale, publique ou privée, et entraînant des prélèvements sur les eauxsuperficielles ou souterraines, restitués ou non, une modification du niveau ou du moded'écoulement des eaux ou des déversements, écoulements, rejets ou dépôts directs ou indirects,chroniques ou épisodiques, même non polluants ».

Le décret 93-743 du 29 mars 1993 établit la nomenclature des opérations soumises à des procéduresd'autorisation ou de déclaration prévues par cet article de la loi. Certaines rubriques de cette

9L'article 10 de la loi sur l'Eau du 3 janvier 1992 relatif à ce point a été abrogé.

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nomenclature peuvent s'appliquer à l'épandage des sédiments d'origine routière, en particulier :

• rubrique 1.2.0. : rejets dans les sols ou les sous-sols, si l'eau de décantation des boues disposéespeut s'infiltrer,

• rubrique 2.3.0. : rejets dans les eaux superficielles, si l'eau de décantation des boues déposéesretourne dans les eaux superficielles,

• rubrique 4.1.0. : remblais en zone humide, si le terrain de dépôt des boues est en zone humide,

• rubrique 5.5.0. : épandage d'effluents ou de boues.

Il n'existe pas de texte spécifique pour déterminer les conditions ou les modalités d'épandage deces produits. Néanmoins, lorsque la mise en dépôt est effectuée de façon régulière et/ou sur unetelle épaisseur qu'elle correspond à la reconstitution d'un sol (création d'un néosol), lesconcentrations en éléments polluants (éléments traces métalliques et hydrocarbures aromatiquespolycycliques) de ce néosol ne doivent alors pas le classer comme sol pollué, c'est à dire atteindreles Valeurs de Définition Source-Sol (VDSS) présentées dans le Guide de Gestion des sites(potentiellement) pollués et reportées dans le Tableau IX.

Les produits d'assainissement pluvial présentant des concentrations supérieures aux VDSS nedevront pas être utilisés dans des zones à usage sensible (proximité d'une ressource en eau, terrainsde jeux, etc.).


Tableau IX - Exemples de valeurs de définition de source sol (VDSS) en mg/kg de matière sèche,Guide du MATE, décembre 2002

Arsenic

Cadmium

Chrome

Cuivre

Mercure

Nickel

Plomb

Zinc

19

10

65

95

3,5

70

200

4500

Hydrocarbures totaux

Benzo (a) anthracène

Benzo (k) fluoranthène

Chrysène

Benzo (a) pyrène

Fluoranthène

Indéno (1,2,3-c,d) pyrène

Naphtalène

2500

7

450

5175

3,5

3050

8

23

• Valorisation en remblaiLes sédiments de curage et produits de balayage peuvent, pour certains usages, remplacer lesressources naturelles et offrir aux collectivités une alternative appréciable.

La valorisation en remblai en est un excellent exemple [1, 2]. En effet, cette solution ne nécessitepas de matériaux nobles et peut par conséquent être bien adaptée aux sous produits solides del'assainissement pluvial après vérification de leur innocuité environnementale.

Le CETE du Sud-Ouest a, sur ce point, réalisé en 2004 une étude relative au traitement des sous-produits de l'assainissement pluvial pour la mise en remblai technique sur le territoire de laCommunauté urbaine de Bordeaux.

Il existe différents types de remblai qui seront à favoriser selon les caractéristiques des sables etsédiments.

Remblai routier

Les caractéristiques impératives pour ce type de remblai sont :

• une teneur en MO inférieure à 3%,• un profil granulométrique homogène et peu de particules fines.

Si les sables lavés présentent une distribution peu favorable du point de vue de la stabilitémécanique du remblai, un mélange avec d'autres matériaux permet de corriger ce défaut.

Remblai routier de faible hauteur

Les matériaux utilisés devront satisfaire aux exigences suivantes :

• une teneur en MO comprise entre 3 et 10 %,

• un profil granulométrique homogène et peu de particules fines.

30


Il sera également possible d'effectuer un mélange avec d'autres matériaux afin d'obtenir un produitde distribution granulométrique favorable.

Remodelage de terrain

Ce type de remblai servira de base pour des terrains non routiers. Les caractéristiques de cesmatériaux devront être en accord avec les critères suivant :

• une teneur en MO pouvant aller jusqu'à 15 %,• un profil granulométrique homogène et peu de particules fines.

Là encore, il sera possible d'effectuer un mélange avec d'autres matériaux afin d'obtenir un produitde distribution granulométrique favorable.

Remblai de canalisations

Seuls des matériaux résultant d'un traitement complet devront servir à ce type de valorisation afind'éviter tout risque de corrosion des systèmes de canalisations. En outre, lorsque les canalisationset donc leur remblai se situeront sous une route, ces derniers seront apparentés à des remblaisroutiers et devront donc satisfaire aux exigences correspondantes.

La valorisation des sédiments de curage de fossés doit faire l'objet de précautions particulières dansle cas d'infrastructures routières dont le trafic est supérieur à 10 000 véhicules/jour. Une analysesystématique des teneurs en métaux devra être effectuée.

Il est également nécessaire en cas de doute de vérifier l'absence de sources de pollution autres quecelle liée à l'infrastructure et à son usage normal. Il peut notamment s'agir du raccordement departiculiers au réseau d'assainissement routier, de fuites en provenance d'établissements industriels(par voie aérienne et/ou liquide), de la présence d'encombrants générateurs de pollution dans leréseau (bidons/fûts d'huile/d'essence, batteries, etc.).

En ce qui concerne les sédiments de bassin et produits de balayage des chaussées, une analyse desteneurs en polluants sera également réalisée de façon systématique.

• Évacuation des sédimentsDans les cas extrêmes pour lesquels les concentrations en polluants des produits de curage sonttrès élevées, les filières de ré-utilisation précédentes ne peuvent s'appliquer.

La seule possibilité est alors la mise en dépôt dans les installations de stockage de déchets ou centresd'enfouissement techniques (CET) :

• mise en décharge de classe I (déchets industriels),• mise en décharge de classe II (déchets ménagers et assimilés),ou l'incinération, en mélange avec des déchets industriels banals.

Compte-tenu de leur charge en polluants, ces matériaux ne peuvent cependant pas être mis en dépôtsans précaution.

Leur acceptation est subordonnée au respect des critères d'admission des déchets dans cesdifférentes installations ; ces critères sont définis par l'arrêté du 9 septembre 1997 relatif auxdécharges existantes et aux nouvelles installations de stockage de déchets et assimilés (CET2) :article 4 et Annexe I.

Les sédiments de bassin routier et autres produits issus de l'entretien des ouvrages d'assainissementsont dans ce cas assimilés aux déchets de la catégorie D qui comprend notamment « les boues etmatière de curage et de dragage des cours d'eau et des bassins fortement évolutives, lorsqu'ellesne présentent pas de caractère spécial ». Ne peuvent être admis dans cette catégorie, les déchetsdont la siccité est inférieure à 30 %.

Selon l'arrêté du 18 décembre 1992 relatif au stockage de certains déchets industriels spéciauxultimes et stabilisés pour les installations nouvelles (CET1) : articles 3 à 6 et annexe I, les déchetsfermentescibles et non pelletables ne peuvent être acceptés.

Par ailleurs, depuis juillet 2002, seuls les déchets dits « ultimes », c'est à dire ne pouvant êtrevalorisés dans des conditions économiques satisfaisantes, sont théoriquement acceptés en décharge.

Dans tous les cas, les sédiments et produits pollués devront être évacués par une société spécialiséeet toutes les informations liées aux phases de prélèvement / analyses / devenir des matériauxdoivent être enregistrées afin d'assurer une parfaite traçabilité des produits.

31

6.4 Filières de traitementLe mode de traitement est déterminé en fonction de la filière de valorisation choisie et descaractéristiques des matériaux (niveau de contamination, teneur en matière organique).

La teneur en eau des sédiments et produits issus de l'entretien des ouvrages d'assainissement peutparfois s'avérer problématique car une teneur en eau trop importante du matériau pénalisera samanipulation, sa mise en œuvre, et occasionnera un surcoût lié aux opérations de transport. Il estainsi souhaitable pour les sédiments et produits semi-liquides à liquides de prévoir une phasepréalable de séchage sur lit adapté.

Deux filières de traitement sont actuellement envisageables :

• Lavage des sables ou traitement completCe procédé comporte quatre étapes : le criblage, le lavage, la classification et l'essorage.

Ce type de filière est généralement localisé sur le site d'une station d'épuration des eaux résiduairesafin d'utiliser l'eau traitée en sortie de clarificateur pour les différentes opérations de lavage, et derejeter les eaux de lavage des solides en tête de station.

Le criblage consiste en une séparation mécanique destinée à éliminer les produits grossiersassimilables aux ordures ménagères. Cette séparation se fait efficacement à l'aide d'un trommel oucrible rotatif. L'alimentation doit se faire de façon régulière et il est recommandé d'ajouter unerampe de lavage au-dessus du trommel afin d'éviter le colmatage par les feuilles ou d'autresencombrants. L'alimentation du procédé avec godets ou grappins semble être la plus efficace.

Le seuil de coupure est généralement de 10 mm.

Concernant les produits de refus : les encombrants sont destinés à suivre la filière des orduresménagères et ainsi seront mis en CET2, et les feuilles et débris végétaux pourront être transférésvers une filière de compostage.

Le lavage : cette étape utilise l'eau de l'étape précédente. Il existe deux types de procédés :

• L'hydrocyclonage : les éléments les plus légers sont évacués en surverse, alors que les particulesplus lourdes, essentiellement minérales, sont recueillies par décantation. Le seuil de coupure estgénéralement de 80 μm. L'eau, les matières organiques et les micro-polluants associés rejoignentla station de traitement appropriée alors que les particules, essentiellement minérales, sont évacuéesen sous verse vers la troisième étape.

L'hydrocyclonage nécessite une pompe et beaucoup d'énergie. Il faut en général deuxhydrocyclones en série afin d'optimiser la séparation.

• L'effet vortex ou système Coanda : l'énergie nécessaire est plus faible, le brassage est lent et l'eauest à contre-courant. Ceci permet un lavage par attrition et une séparation par densité.

La classification est un classement des particules en fonction de leur densité et de leur taille.Cette étape est facultative mais elle est essentielle pour obtenir un pourcentage réduit en matièreorganique, en vue d'une valorisation en remblai. Elle permet de compléter l'hydrocurage afin debien éliminer les particules organiques restantes appelées « petit fumier ». Ce dernier sera évacuéet pourra être valorisé en compostage ou mélangé avec les boues de station d'épuration.

Les sables rejoignent la dernière étape.

L'essorage est la dernière étape et permet d'éliminer le plus possible de sable traité. Il se fait à l'aidede bandes essoreuses vibrantes ou pressées.

L'ensemble des eaux de lavage est redirigé en tête de station d'épuration.

Cette filière de traitement s'adresse particulièrement aux sédiments pollués ou ayant un taux dematière organique supérieur à 10 %. C'est à dire les produits issus des dessableurs de stationd'épuration, du nettoyage des voiries urbaine et routière, du curage des avaloirs périurbains eturbains, et du curage des puits d'infiltration.

Leur valorisation pourra se faire en remblai routier (matière organique finale inférieure à 10 %),en remodelage de terrain (matière organique finale inférieure à 15 %) ou en remblai de canalisation.


32


• Le criblage à sec seulCette filière s'effectue principalement à l'aide d'un trommel rotatif. L'objectif de cette filière estd'effectuer un tri sélectif permettant de séparer la partie minérale sableuse de la partie non minéraleconstituée par les encombrants et parfois les plaques de graisse. Cependant ce procédé n'effectuepas d'abattement de la pollution ; il doit donc être utilisé sur des produits peu contaminés.

Cette filière de traitement ne pose pas de problème de transfert de pollution et évite le retraitementde l'eau.

La gestion des produits de refus est la même que pour le criblage en tant qu'étape du traitementcomplet.

Cette filière de traitement peut être préconisée pour des sédiments peu pollués de teneur en matièreorganique inférieure à 3 %, tels les sédiments correspondant aux produits de curage des réseauxséparatifs des eaux pluviales, qui pourront être valorisés directement en remblai routier ; et lessédiments peu pollués, de teneur en matière organique comprise entre 3 et 10 %, correspondantaux produits de curage de noues et fossés et ceux de voiries périurbaines qui pourront être valorisésen remblai routier de faible hauteur.

33

Conclusion

Plusieurs techniques sont mises en place dans le but de limiter la pollution transportée par leseaux de pluie. Il peut s'agir de :

• stocker les eaux en bassins pour favoriser la décantation des matières en suspension,• réduire le ruissellement en amont du réseau par des techniques alternatives (fossés, noues,chaussées à structure réservoir, etc.),• récupérer les débris et sédiments accumulés dans les systèmes d'assainissement (avaloir, chambresà sable, collecteurs),• balayer de façon efficace les voiries pour limiter la gestion délicate d'ouvrages situés plus enaval, etc.

Cette gestion des eaux pluviales engendre un volume annuel important de produits issus del'entretien de ces techniques d'assainissement qui, compte tenu de leurs caractéristiques, nepeuvent pas être valorisés ou mis en dépôt sans précautions.

Le présent document, élaboré dans le cadre d'un programme de recherche multi-partenarial,dresse un état de l'art des connaissances actuelles en matière de caractérisation et de gestion desproduits issus de l'assainissement pluvial et propose aux maîtres d'ouvrages et gestionnaires dessolutions techniques leurs permettant de choisir la meilleure filière pour le traitement et lavalorisation des produits recueillis lors des opérations d'entretien.

Les retours d'expériences des villes françaises ayant pris le parti de valoriser ces matériauxmontrent l'existence de technologies adaptées mais également l'importance d'établir pour chaquecas un programme de valorisation spécifique de façon à maîtriser :

• les caractéristiques des flux entrants,• l'application du process optimum de valorisation selon le produit et le lieu d'application,• les coûts dépendant fortement de la proximité des gisements et du choix de la filière.

Face à cette problématique complexe, les recommandations formulées dans ce document se veulentreprésenter une aide aux gestionnaires, en gardant néanmoins à l'esprit les limites qui persistentsur les plans scientifique, technique et réglementaire.

En effet, des travaux de recherche sont en cours au niveau national afin d'améliorer lesconnaissances des produits issus de l'assainissement pluvial (pollution, comportement) ainsi quedes modes de traitement possibles selon des scénarios économiquement acceptables.

Les recommandations formulées dans ce document n'ont, par ailleurs, pas de valeur législative.Les normes et valeurs de référence nécessaires à l'évaluation de la toxicité des matériaux sontencore, à l'heure actuelle, en cours de définition.

35

Partie 2Fiches pratiques thématiques

Diagramme général d'organisation

Fiche 1Sédiments de bassins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

Fiche 2Produits de curage des fossés routierset de dérasement d'accotement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

Fiche 3Produits de balayage de chaussées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

Fiche 4Produits de chambre à sable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

36

Diagramme général d'organisationDevenir des sous-produits d'assainissement pluvial


Étape 1 : ÉTUDE PRÉLIMINAIRE

Étape 2 : CARACTÉRISATION DES SOUS-PRODUITS

Étape 4 : DÉCISION FINALE ET EXÉCUTION

Étape 3 : SCÉNARIO DE GESTION

FinancementsProcédures administratives

ObjectifsCurage et/ou

Suivi de la qualité

Moyenset contraintestechniques

1 - Diagnostic2 - Plan d’échantillonnage3 - Élaboration d’un premier scénario de gestion

Recensementd’informations

• Fonctionnement de l’ouvrage• Type et origine de la contamination• Caractéristiques du site (topographie, accessibilité, etc.)• Entretien de l’ouvrage (fréquence, mode de réalisation)

• Choix de la méthode d’échantillonnage• Nombre et localisation des prélèvements• Mode opératoire (matériel, conditionnement, etc.)

A - Contexte réglementaire

B - Scénario envisagé

- Destination des produits- Estimation des coûts

Non

Oui

• Réalisation des prélèvements• Fiche de suivi• Choix du laboratoire d’analyses• Analyses physico-chimiques de base (granulométrie, siccité,matière organique, ETM, indice hydrocarbures, HAP)

Caractérisation approfondie :

- Évaluation de la toxicité (tests écotoxicologiques)- Impacts environnementaux

Caractérisationphysico-chimique

Besoinde données

complémentaires

Filières de traitement- Physique- Chimique

- Biologique

C - Contraintes techniques

D - Coût économiquement acceptable

Choix du devenir des sous-produits

Évacuation selon charge polluante

- Mise en CET I ou II- Incinération

Valorisation

- Épandage sur emprise routière- Valorisation en remblai

37

Fiche 1

Sédiments de bassins

Exemple du bassin versant de Jalday à Saint-Jean-de-Luz

1. Diagnostic initialLors des violents orages d'été les habitations subissent des problèmes d'inondations et la salubritédes eaux de baignade peut être compromise à cause de la mauvaise qualité bactériologique des eauxde ruissellement.

Fiche 1 • Sédiments de bassins

• L'amont est essentiellement agricole avec érosion et fortes pentes.

• L'aval est essentiellement pavillonnaire et sans relief.

• Cette zone doit encore évoluer avec la création d'une activité industrielle.

• Les bassins en place assurent un bon niveau de protection contre les inondations ; ils piègent lesapports solides et favorisent la dilution dans la zone de baignade.

• Les produits de curage sont envoyés en centre de traitement.

Description du site.

[Source : CETE du Sud-Ouest]

38

2. Caractérisation du sédimentExemple du bassin de retenue sur l'autoroute A10

• Prélèvements des sédimentsLes prélèvements ont été réalisés à l'aide d'une pelle ou d'une pioche. Un trou de 40x30x30cm aété creusé, puis, avec une truelle, des couches de matériaux ont été prélevées à différentesprofondeurs. De 0 à 5 cm et 5 à 20 cm de profondeur pour les échantillons témoins, et de 0 à 2,5 ;2,5 à 5 ; 5 à 10 et 10 à 20 cm de profondeur pour les autres.


• Conditionnement des échantillonsPour chaque prélèvement, deux masses de 1,5 et 2 kg de matériaux ont été conditionnéesrespectivement dans un bocal de verre et dans un sac plastique.

Le bocal en verre est recouvert d'un film plastique (inerte pour les analyses des hydrocarbures etdes éléments traces métalliques), fermé hermétiquement d'une capsule métallique puis conservéà 4 °C en attendant les analyses physico-chimiques en laboratoire.

Le contenu des sacs plastiques a servi aux analyses granulométriques.

Les analyses ont été effectuées selon les normes en vigueur.

• Résultats des analysesAnalyses physico-chimiques

Tableau I -Concentrations moyennes en Pb, Zn et Cd (mg/kg de matière sèche)

Témoin

Entrée bassin

Sortie bassin

Fossé aval

Pb

16,5

25,5

21,5

16,5

Zn

44

64

52,3

52,8

Cd

< 0,8

1,12

0,9

1,0

0102030405060708090

100

0,01 0,1 1 10 100Taille des particules (mm)

Refus cumulé (%)T3 0-5 cmT3 5-20 cmA3 0-2.5 cmA3 2,5-5 cmA3 5-10 cmA3 10-20 cmB3 0-2,5 cmB3 2,5-5 cmB3 5-10 cmB3 10-20 cmC3 0-15 cm

Analyse granulométrique : pourcentage de refus cumulés

Plan d’échantillonnage. Prélèvement de sédiments.

39

3. Les scénarios de gestionLa valorisation des sédiments prélevés doit prendre en compte tant l'aspect technique (filièrespotentielles, faisabilité, etc.) que l'aspect financier (coût de traitement et coût de transport).

La mise en décharge revient à 81 Euros la tonne de produit brut. Un traitement par filière delavage est de l'ordre de 51 Euros la tonne et un traitement par filière par criblage à sec revient àenviron 30 Euros la tonne. Prix auxquels il faut ajouter les coûts de transport.

• Traitement des sédimentsLes avantages d'un traitement complet par lavage sont les suivants :

• une augmentation du taux de matière sèche pour tous les types de produits, cette augmentationva de 1,6 à 31 %,• une réduction ou une augmentation du taux de matières organiques suivant le produit traité, laréduction peut aller jusqu'à 83 %,• une diminution systématique des teneurs en hydrocarbures qui varie de 35 à 52 %,• une réduction ou une augmentation des teneurs en plomb et en cadmium suivant le produittraité ; la réduction peut aller, pour le plomb, jusqu'à 39 %, et pour le cadmium, jusqu'à 59 %,• une diminution des teneurs en zinc de 2 à 64 %.

Toutefois une retenue peut être émise : il y a des risques de colmatage du tamiseur si la proportionde fines est trop importante et si la teneur en eau est supérieure à 50 %.

Le traitement par criblage à sec seul est principalement effectué à l'aide d'un trommel rotatif. Onobtient un abattement de la matière organique d'environ 73 %. Les teneurs en métaux ethydrocarbures ne sont pas modifiées.

• Valorisation par ré-emploiLes sédiments peuvent être valorisés en remblai routier, en remblai routier de faible hauteur, enremblai de canalisation, en butte anti bruit ou utilisés pour du remodelage de terrain.

Une étude du milieu récepteur doit être réalisée afin de déterminer si la mise en remblai estenvisageable et si un traitement préalable des sédiments est nécessaire.

Les milieux récepteurs sont classés en quatre familles de vulnérabilité Verte, Jaune, Rouge etNoire. Parmi ceux-ci les milieux susceptibles d'être retenus appartiennent aux classes devulnérabilités verte et jaune.

Dans l'exemple présent (Tableau II), compte tenu du taux de matière organique, le sédiment peutêtre valorisé en butte anti-bruit végétalisable sur une zone classée verte. Aucun traitement n'est alorspréconisé, les teneurs du sédiment étant conformes aux valeurs de référence.

Fiche 1 • Sédiments de bassins

Sédiment 54,2 17 290,5 1,5 193,6 219,8

VDSS 10 200 4500

Matièresèche (%)

Matièreorganique (%MS)

Hydrocarbure(mg/kg)

Cadmium(mg/kg)

Plomb(mg/kg)

Zinc(mg/kg)

Tableau II - Caractéristiques du sédiment à valoriser

En cas de valorisation en remblai sur une zone classée jaune, il faut appliquer un traitementcomplet afin de réduire le taux de matière organique et un léger abattement de la teneur en plombqui est proche de la limite (principe de précaution).

• Décision finaleUne fois l'étude menée à son terme il est possible de déterminer si la solution est viable. Dans cecas il reste à définir le mode de financement, les partenaires potentiels et monter les dossiersnécessaires à la mise en place du projet.

41

Fiche 2

Produits de curage des fossés routierset de dérasement d'accotement

Malgré l'absence de démarche méthodologique sur la gestion des déchets routiers comme lesproduits de curage de fossés et de dérasement d'accotements, les pratiques actuelles doivents'inscrire dans un contexte général de préservation des ressources comme le précise la circulaireinterministérielle du 18 juin 2001 sur la gestion des déchets du réseau routier national.

Il s'agit de proposer aux gestionnaires de réseaux routiers (publics ou privés) des règles d'entretienainsi que de réutilisation des produits en limitant la mise en décharge et les dépôts sauvages eten favorisant la planification et la gestion de proximité de ces déchets de la route. En d'autrestermes, il est nécessaire de prévenir l'apparition ou la persistance de risques ou de nuisances pourl'homme et l'environnement par les moyens suivant :

• Contrôler les caractéristiques de ces produits de curage (diagnostic initial, échantillonnage etanalyses),

• Les orienter vers des filières adaptées en fonction de leurs caractéristiques, utilisation, recyclageet élimination (comparer les analyses avec des seuils reconnus et significatifs du contexte),

• Prévenir le transfert d'une éventuelle pollution résiduelle vers des cibles exposées qui peuventêtre : l'homme et la ressource en eau, les écosystèmes et les biens matériels (connaître la sensibilitédu milieu).

Fossés routiers.

a : état du fossé avant curage,b et c : intervention du curage,

d : fossé autoroutier pour un trafic de l'ordre de 150 000 véhicules /jour.

a dc

b

[Source : CETE LRPC de Lyon]

Fiche 2 • Produits de curage des fossés routiers et de dérasement d'accotement

42


1. Diagnostic initialLes contaminants apportés par le trafic routier sur les chaussées sont en partie entraînés vers lessols en bordure d'infrastructures par les eaux de ruissellement ou par l'intermédiaire de projectionssèches ou humides (principalement métaux lourds et hydrocarbures adsorbés sur des matières ensuspension). Les retombées atmosphériques de poussières et de particules émises par les moteurscontribuent également à la contamination des sols en bordure de chaussées.

Il existe peu d'études10 et de recherches permettant d'obtenir des données complètes sur lacaractérisation de ces produits de curage de fossés et de dérasement d'accotements. Il est enparticulier difficile d'établir une relation claire entre la concentration et le trafic, même si lessédiments prélevés au voisinage de routes très circulées sont plus pollués que ceux prélevés dansdes secteurs où la circulation est peu importante.

Actuellement, ce principe est appliqué par le CETE11 sur différents réseaux routiers structurantset permet au gestionnaire d'estimer les zones où le curage doit être accompagné d'un diagnosticdétaillé de la qualité des produits.

Un diagnostic « initial » prend la forme d'une analyse des données (trafics routiers, caractéristiquesdes bassins versants, fréquence de curage, occupation des sols, activités diverses, pollutionsaccidentelles, etc. données sous forme SIG) permettant de hiérarchiser le réseau routier (cf.Tableau I pour l'application sur le trafic).

Le réseau est alors découpé en sections où une gestion adaptée des produits de curage des fossésroutiers et de dérasement d'accotements est proposée. Le découpage du réseau routier permetd'identifier des sections où la gestion sera réalisée sans caractérisation plus poussée des produitset des sections où la caractérisation chimique est indispensable pour définir les filières ad hoc.

Les valeurs X et Y doivent être estimées, au cas par cas, en tenant compte de toutes les donnéeset informations accessibles sur le réseau.

Déchets d’entretien courantCaractéristiques

environnementales

Inerte

Non dangereux

Ne pas attendre pour dépolluer Sol pollué

Classement des produits(déchets)

Produits de curage de fosséet d’arasement d’accotementsroutiers pour un trafic < X

Produits de curage etd’arasement d’accotementpour X < trafic < Y

Produits de curage etd’arasement d’accotementpour un trafic > Y

Sol pollué suite à un accidentou un déversement accidentel

Teneur réputée très faibleen métaux lourdset hydrocarbures

Teneur à vérifier pour définirun positionnement et une filière

Teneur à vérifier pour définirun positionnement et une filière

Selon caractéristiquesenvironnementales(non dangereux ou sol pollué)

Tableau I -Démarche méthodologique proposée par le CETE pour la gestion des produits de curage de fossé

et d'arasement en fonction de la densité du trafic routier

10Par exemple voir LEGRET (2001) Pollution et impact d'eaux de ruissellement de chaussées. LCPC, Nantes11CETE de Lyon, LRL Environnement eau-sols-déchets

43

2. Prélèvements et caractérisation des produits

• Stratégie d'échantillonnageComme toute investigation sur un milieu naturel, anthropisé ou non, la méthode d'échantillonnageet de prélèvement ainsi que les analyses chimiques à réaliser sont à adapter au cas par cas enfonction des objectifs.

Il existe plusieurs méthodes et normes d'échantillonnage et d'analyses des sols pouvant êtreadaptées ou simplifiées à la problématique des déchets routiers12 . Cette stratégie d'échantillonnageest à adapter :

• au niveau de trafic moyen annuel,• à la fréquence de curage (entretien passé),• au bassin versant : amont et aval du réseau routier, apport extérieur d'eau ou non, pente, présenceou pas de végétation (rôle de filtre à particules), etc.

Il est important pour chaque point de prélèvement de définir l'épaisseur concernée correspondant,soit à l'épaisseur de curage, soit à l'épaisseur de sol pouvant être influencée par les contaminantsoriginaires des activités liées à la route. Tous ces paramètres influencent la concentration C d'unélément contaminant i dans le sol (cf. photographie 1b épaisseur du curage).

Actuellement, les prélèvements effectués doivent être représentatifs de la tranche de sol sur les bas-côtés sur une épaisseur comprise entre 5 et 15 cm. L'échantillon analysé peut être constitué d'unesomme d'autres prélèvements représentatifs d'une section aux caractéristiques identiques(principalement trafic). On s'assurera qu'il n'y a pas de dysfonctionnement du systèmed'assainissement pluvial pouvant entraîner une dégradation de la qualité des produits de curage desfossés routiers et de dérasement d'accotements non lié au trafic routier.

• Conditionnement des prélèvementsPour les précisions concernant le conditionnement des prélèvements nous renvoyons le lecteur àla Partie 1 du présent document. Il est important de conditionner et stocker les prélèvements enaccord avec les normes en vigueur, notamment en distinguant les prélèvements pour analyse desmétaux lourds (Zn, Pb, Cu, As, Cd, etc.) de ceux pour les hydrocarbures (BTEX, HAP, etc.). Legestionnaire de réseau routier doit se rapprocher d'un laboratoire d'analyse accrédité sur desprocédures de qualité analytique.

• Caractéristiques physico-chimiques des produitsÀ titre d'exemple, le Tableau II regroupe des données sur la qualité des sols en bordure de route.Il ressort des études déjà réalisées qu'en dessous d'un certain trafic les résultats des prélèvementssont largement inférieurs aux seuils en vigueur pour les sols. Pour les trafics supérieurs, la valeurmoyenne en plomb (principalement) dépasse parfois les seuils les plus courants.

Le réemploi des produits de curage pose donc le problème de clarification des seuils utilisés. Eneffet, il n'existe pas de seuils « admis ou reconnus » pour ces produits. On a donc tendance àcombler se vide en comparant les résultats des analyses de caractérisation des produits de curageà des seuils mis en place pour la gestion des sites et sols pollués, pour la gestion des boues de STEP,pour le fond pédo-géochimique régional, etc.

Zn 122 265 1044 224

Pb 35 61 253 470 58

Cu - - 25 39 143 115

Élément(mg/kg)

Sud-Est5 000 (v/j)

A 1125 000 (v/j)

RN 1040 000 (v/j)

A 1150 000 (v/j)

HAWAII3 000 à 45 000 (v/j)

Moy. GammeMoy. GammeMoy. GammeMoy. Gamme Moy. Gamme

59 56-65

20-50

53-914

23-299

13-121

39-2255

33-1415

11-165

183-2490

88-1098

64-334

74-2180

14-4870

29-306

Tableau II - Quelques caractéristiques chimiques des produits de curage de fossé (métaux lourds)en fonction du trafic routier journalier (v/j)

(source des données : études du LCPC, CETE de Lyon et Nord-Picardie et Sutherland)

12voir guide pour des propositions

Fiche 2 • Produits de curage des fossés routiers et de dérasement d'accotement

44


Il est donc indispensable de définir des scénarios-types permettant de motiver le choix de seuilset/ou leur calcul. La filière agricole n'est à retenir que si les caractéristiques agronomiquespermettent de parler véritablement d'une valorisation. La plupart du temps, ce n'est pas le cas, lesteneurs en éléments fertilisants et en matière organique équilibrée sont faibles.

3. Les scénarios de gestion des produits de curageLes chantiers de curage sont réalisés une fois par an, en principe à la sortie de l'hiver ou après despériodes de fortes précipitations atmosphériques. La fréquence de retour sur le même itinéraire estde quatre à cinq ans ou plus. Actuellement, il n'existe pas de politique nationale, ou même à uneéchelle plus locale, sur l'identification des filières pour l'utilisation des produits de curage defossés routiers et dérasement d'accotements.

Les produits de curage sont souvent considérés comme de la terre végétale, même si l'apport enmatière organique et nutriment n'est pas toujours suffisant. Dans ce cas ils sont utilisables sur siteen aménagement - remodelage de talus. Sont écartés les matériaux provenant de secteurs où undysfonctionnement du réseau d'assainissement a été identifié (par exemple raccordement d'eauusée).

Sur certains itinéraires reconnus au trafic routier élevé, les produits de curage de fossés routierssont stockés sans attente précise ou directement mis en dépôt en centre de stockage de déchets sansanalyse sur la qualité.

Les travaux débutés par les CETE et le LCPC ont pour objectifs de fournir au gestionnaire de réseauroutier un mode de gestion avec une fréquence de curage adaptée ainsi qu'une démarche séquen-tielle méthodologique pour caractériser les produits de curage de fossé et, en fonction des résultats,de guider le maître d'ouvrage vers un choix de filière pour l'utilisation de ces produits de curagede fossés routiers et de dérasement d'accotements en évitant la mise en décharge.

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Fiche 3

Produits de balayage de chaussées

Exemple des voiries de lotissements et zones résidentiellessur la commune de Mérignac en Gironde

1. Diagnostic initialEn ville, les différents usages de la voirie produisent une accumulation de « sédiments » sur leschaussées. Ces sédiments font partie des sous-produits de l'assainissement car un des buts dubalayage de la voirie est de réduire la quantité de produits entrant dans le réseau par les avaloirs.La commune de Mérignac est prise ici en exemple en raison de l'importance des linéaires etvolumes qui y sont annuellement balayés.

Les avaloirs génèrent une pollution qui a plusieurs origines :• la désagrégation de chaussées,• les fragments de pneumatiques et de pièces mécaniques,• les déjections animales,• les résidus végétaux, etc.

Malgré le nettoyage des voiries, ces sédiments sont emportés par le ruissellement lors desévénements pluvieux, et contribuent à une pollution du milieu récepteur.

Une description des divers sédiments a permis de déterminer les paramètres a prendre en comptepour leur caractérisation : les teneurs en éléments traces métalliques, la granulométrie, les teneursen hydrocarbures et matières organiques, et la siccité.

2. Prélèvement des produits

• Localisation des différents prélèvements de solides provenant de voirie péri-urbaineÀ partir des résultats d'enquête sur 9 communes « échantillon » de la CUB, Mérignac est parmicelles qui recensent le plus grand nombre par an :

• de kilomètres de caniveaux balayés,• de tonnes de sédiments balayés,• de balayages.

Sur un linéaire de 179 km de voiries recensées sur la commune de Mérignac et balayées à raisonde 12 passages par an, c'est un total de 4296 km de longueur de caniveaux qui sont balayésannuellement.

La masse ainsi prélevée sur cette période s'élève à 2500 tonnes.

Zones de balayage sur la commune de Mérignac.

[Source : CETE du Sud-Ouest]

Fiche 3 • Produits de balayage de chaussées

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• Origine des produits collectésLes sédiments proviennent des zones résidentielles et de lotissements situés sur la commune. Ilsont été prélevés par une balayeuse aspiratrice durant la saison estivale en 2003. Quatre prélèvementssur voiries ont été effectués.

Le balayage de cette zone a rassemblé beaucoup de matière végétale. En effet, les conditionsclimatiques des mois de juillet et août 2003 (sécheresse et canicule) ont provoqué une importantechute des feuilles d'arbres.

Balayeuse aspiratrice.

Balai latéral d’une balayeuse.

3. Caractérisation des produits de balayageLes sédiments prélevés ont fait l'objet d'analyses granulométriques et d'analyses physico-chimiques.

• Analyses granulométriquesLe mode opératoire suivi pour l'analyse granulométrique est décrit par la norme NF P 94-056.

Du point de vue qualitatif et quantitatif, les courbes de balayage de voiries étudiées sont trèsproches de celles des données bibliographiques.

Les sédiments sont répartis de manière homogène dans les différentes fractions granulométriques,sauf pour les fractions inférieures à 0,1 mm qui contiennent, quant à elles, peu de particules.

Masse (%) par classes granulométriques (mm)

< 0,08 < 0,1 < 0,2 < 2

Voirie 1 10 11 15,5 64

Voirie 2 6 7 12 62

Voirie 3 5 6 12 76

Voirie 4 7 8 14 69

Tableau I - Répartition granulométrique des produits de balayage

Courbe granulométrique des produits de balayage et comparaison à la littérature.


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• Analyses sur prélèvementsLes teneurs en hydrocarbures ne sont pas négligeables mais restent bien inférieures aux Valeursde Définition Source Sol et de Constat d'Impact.

Les concentrations des produits de balayage en métaux lourds (Cd, Cu, Pb, Zn) sont assez faibleset sont bien en dessous des valeurs d'intervention hollandaises.

Les produits de balayage de voiries sur la commune de Mérignac sont donc peu pollués et devraientpouvoir être réutilisés.

4. Les scénarios de gestionLes caractéristiques des sédiments balayés sur les voiries de la commune de Mérignac permettentd'envisager une valorisation en remblai routier et en aménagement des abords, avec un simpletraitement par criblage à sec, de façon à diminuer les encombrants qui représentent entre 10 et 20 %de la masse totale de produit recueilli.

Si le criblage se fait par trommel rotatif, on obtient un matériau qui comportera un profilgranulométrique homogène avec assez peu de particules fines (moins de 10 %) et une teneur enmatière organique légèrement supérieure à 3 %.

Le ré-emploi en remblai routier, ordinaire dans les zones de faible ou de moyenne vulnérabilité,est certainement la meilleure valorisation possible ; un traitement plus complet et par conséquentplus onéreux n'apporterait que peu de possibilités supplémentaires.

Le coût de traitement évalué à 50 à 60 Euros/tonne, comprend l'évacuation des refus qui entrentpour une bonne partie dans le coût du traitement.

Tableau II - Concentrations en éléments métalliques et hydrocarbures dans les produits de balayage

Voirie 1 0,4 26,47 22,18 64,32 1382,66 4

Voirie 2 0,4 39,68 24,95 107,25 849,46 3,14

Voirie 3 0,4 61,95 44,7 83,32 943,58 3,89

Voirie 4 0,4 40,71 37,39 82,9 926,81 4,17

NormeHollandaise 1

0,8 36 -

-NormeHollandaise 2

7 102 355 217

- - - - 2500

- - - - 5000

Teneuren Cd

(mg/Kg)

Teneuren Cu

(mg/Kg)

Teneuren Pb

(mg/Kg)

Teneuren Zn

(mg/Kg)

Teneuren HC

(mg/Kg)

MO(% MS)

85 140

Valeur dedéfinitionsource sol

Valeur deconstatd’impact

Valeur cible Valeur d'intervention

Fiche 3 • Produits de balayage de chaussées

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Fiche 4

Produits de chambre à sable

Exemple de la chambre à sable du bassin de retenue des eaux pluvialesde Saint-Joseph de Porterie (Nantes)

1. Diagnostic initial

Bassin versant de Saint-Joseph de Porterie.

Superficie du bassin versant : 88 haZone peu pentue : 1,5 % en moyenneHabitat individuel et collectif : Quelques zones maraîchères au nord et au sudCoefficient d'imperméabilisation : 30 %

2. Prélèvement et caractérisation des sédiments

• PrélèvementsPlusieurs prélèvements ont été réalisés à la benne dans la chambre à sable située à l'amont du bassinde retenue des eaux pluviales.

La chambre à sable est curée une à deux fois par an. Le sédiment a été prélevé sur toute sonépaisseur (quelques centimètres) et un échantillon moyen a été constitué pour les analyses.

Les échantillons ont été conditionnés dans des flacons en verre (analyses d'hydrocarbures) oudans des sacs en polyéthylène (métaux) fermés hermétiquement et stockés à l'obscurité à 4 °C avantd'être analysés. Les analyses sont effectuées selon les normes françaises pour les sols.

Chambre à sabledu bassin de retenuede Saint-Joseph de Porterie.

Fiche 4 • Produits de chambre à sable

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• RésultatsLes sédiments de la chambre à sable sont plus grossiers que ceux du bassin (Tableau I), la chambreà sable joue donc son rôle.

pH MO (%) Fe (mg/g) Ca (mg/g)

57 7,9 7 15,5 14,6

28 6,9 14 33,4 8,2

Chambre à sable

Moyenne bassin

D50 (μm)

Chambre à sable 0,5 20 34 32 70 244

Moyenne bassin 2,6 52 84 111 190 890

Norme hollandaise 1 0,8 35 100 36 85 140

Norme hollandaise 2 12 210 380 190 530 720

Valeur cible Valeur d'intervention

Cd Ni Cr Cu Pb Zn

La teneur en matière organique est deux fois plus faible que celle des sédiments du bassin, lesconcentrations en métaux traces sont généralement inférieures aux normes hollandaises pour lessols polluées prises comme référence. Seules les concentrations en Zn excèdent cette norme(Tableau II).

Les sédiments de la chambre à sable sont donc peu pollués et devraient pouvoir être réutilisés.

Tableau I - Caractéristiques physico-chimiques des sédiments

Tableau II - Teneurs en éléments traces métalliques (mg/kg)

3. Les scénarios de gestionDeux scénarios de gestion sont possibles pour ce produit ; le premier moins complexe permet àmoindre coût de valoriser ce sous/produit.

• CriblageLe criblage par trommel rotatif permet de supprimer les encombrants qui représentent environ 5à 10 %. Ils seront évacués vers la filière de déchets domestiques.

Les 7 % de matières organiques permettent sans problème une utilisation en remblai de faiblehauteur ou une mise en œuvre en butte antibruit ou remodelage de terrain dans les zones peu oumoyennement vulnérables.

Le coût de la valorisation est limité dans ce cas à 50 à 60 Euros /tonne.

• Traitement completPour une utilisation plus noble en remblai routier, de hauteur plus importante, il est nécessaire deréduire le taux en matière organique. Ceci induit de façon générale un mauvais rapportcoût/valorisation.

Ce type de traitement ne se justifie que pour une valorisation dans une zone de sensibilité Rougeoù les contraintes environnementales sont très importantes.

Dans ce cas, le lavage par hydrocyclonage, permet de limiter les teneurs en éléments tracesmétalliques en même temps que les teneurs en matière organique.

Il n'y aura alors plus de limitation pour le type de valorisation.

Le coût est important puisqu'il est de l'ordre de 80 à 90 Euros/tonne.

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Annexes

Annexe 1 :Liste des normes relatives aux analysesphysico-chimiques et essais écotoxicologiques

Annexe 2 :Liste des textes et références cités dans le recueil

52


Annexe 1

Liste des normesrelatives aux analyses chimiqueset aux essais écotoxicologiques

SolsNF ISO 10 381-1 (X31-008-1) : Qualité du sol. Echantillonnage. Partie 1 : Lignes directrices pourl'établissement des programmes d'échantillonnage. Mai 2003.

NF ISO 10 381-2 (X31-008-2) : Qualité du sol. Echantillonnage. Partie 2 : Lignes directrices pourles techniques d'échantillonnage. Mars 2003.

NF ISO 11 464 (NF X 31-412) : Qualité du sol. Prétraitement des échantillons pour analysesphysico-chimiques. Décembre 1994.

NF ISO 11 465 (X31-102) : Qualité du sol. Détermination de la teneur pondérale en matière sècheet en eau. Méthode gravimétrique. Août 1994.

NF ISO 11 466 (X 31-415) : Qualité des sols. Extraction des éléments en traces solubles dans l'eaurégale. Juin 1995.

NF ISO 13 877 (X 31-417) : Qualité du sol. Dosage des hydrocarbures aromatiques polycycliques.Méthode par chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC). Avril 1999.

NF ISO 14 507 (X31-425) : Qualité du sol. Pré-traitement des échantillons pour la déterminationdes contaminants organiques. Septembre 2003.

NF ISO 14 869-1 (X31-428-1) : Qualité du sol. Mise en solution pour la détermination des teneursélémentaires totales. Partie 1 : Mise en solution par l'acide fluorhydrique et l'acide perchlorique.Août 2001.

NF ISO 15 009 (X 31-426) : Qualité du sol. Détermination par chromatographie en phase gazeusedes teneurs en hydrocarbures aromatiques volatils, en naphtalène et en hydrocarbures halogénésvolatils. Méthode par purge et piégeage avec désorption thermique. Février 2003.

NF P 94-056 : Sols : reconnaissance et essais. Analyse granulométrique. Méthode par tamisageà sec après lavage. Mars 1996.

NF X 31-101 : Qualité des sols. Préparation d'un échantillon de sol pour l'analyse physico-chimique.Séchage, émottage et tamisage à 2 mm. Novembre 1992.

NF X 31-147 : Qualité des sols. Sols, sédiments. Mise en solution totale par attaque acide. Juillet1996.

NF X 31-151 : Qualité des sols. Sols, sédiments, boues de station d'épuration. Mise en solutiond'éléments métalliques en traces (Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn) par attaques acides. Juin 1993.

NF X 31-410 : Qualité du sol. Dosage des huiles minérales. Méthode par spectrométrie àl'infrarouge et méthode par chromatographie en phase gazeuse, septembre 1994.

PR NF ISO 18 287 (X 31-170) : Qualité des sols. Dosage des hydrocarbures aromatiquespolycycliques (HAP). Méthode par chromatographie en phase gazeuse avec détection parspectrométrie de masse.

X 31-100 : Qualité des sols. Échantillonnage. Méthode de prélèvement d'échantillons de sol.Décembre 1992.

GranulatsNF EN 932-2 : Essais pour déterminer les propriétés générales des granulats. Partie 2 : méthodesde réduction d'un échantillon de laboratoire. Août 1999.

53

NF ISO 13 320-1 : Analyse granulométrique. Méthodes par diffraction laser. Partie 1 : principesgénéraux. Septembre 2000.

NF P 18-560 : Granulats. Analyse granulométrique par tamisage. Octobre 1978, annulée le01/09/1990, remplacée par P18-560 de 1990.

NF X 11-666 : Granulométrie. Analyse granulométrique des poudres - Méthode par diffraction.Septembre 1984, annulée le 05/09/2000, remplacée par NF ISO 13 320-1 de 2000.

P 18-553 : Granulats. Préparation d'un échantillon pour essai. Septembre 1990, remplacée par :NF EN 932-2 de 1999.

P 18-560 : Granulats. Analyse granulométrique par tamisage. Septembre 1990.

BouesXP X 33-012 : Caractérisation des boues. Dosage des hydrocarbures aromatiques polycycliques(HAP) et des polychlorobiphényles (PCB). Mars 2000.

EauxF DT 90-112 : Qualité de l'eau. Dosage de huit éléments métalliques (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag,Pb) par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme. Juillet 1998.

NF EN 1233 (T90-133) : Qualité de l'eau. Dosage du chrome. Méthodes par spectrométried'absorption atomique. Septembre 1996.

NF EN 1483 (T 90-113-1) : Qualité de l'eau. Détermination du mercure. Juillet 1997.

NF EN ISO 5961 (T90-134) : Qualité de l'eau. Dosage du cadmium par spectrométrie d'absorptionatomique. Août 1995.

NF EN ISO 11 885 (NF 190-136) : Qualité de l'eau. Dosage de 33 éléments par spectroscopied'émission atomique avec plasma couplé par induction pour les éléments suivants : arsenic,cadmium, chrome, cuivre, plomb, zinc et nickel. Mars 1998.

NF EN ISO 11 969 (T90-135) : Qualité de l'eau. Dosage de l'arsenic. Méthode par spectrométried'absorption atomique (technique hydrure). Septembre 1996.

DéchetsNF EN 12 457 : Caractérisation des déchets. Lixiviation - Essai de conformité pour lixiviation desdéchets fragmentés et des boues. Décembre 2002.

Essais écotoxicologiquesNF EN ISO 6341 : Qualité de l'eau. Détermination de l'inhibition de la mobilité de Daphnia magnaStraus (Cladocera, Crustacea). Essai de toxicité aiguë. Mai 1996.

XP T90-339-1 : Qualité de l'eau. Détermination de la toxicité des sédiments d'eau douce vis-à-visde Chironomous riparius. Partie 1 : sédiments naturels. Avril 2004.

X 31-251 ISO 11268-1 : Qualité du sol. Effets des polluants vis-à-vis des vers de terre (EiseniaFetida). Partie 1: détermination de la toxicité aiguë en utilisant des substrats de sol artificiel. Mai1994.

• Annexe 1

54


Annexe 2

Liste des texteset références citées dans le recueil

Arrêté du 18 décembre 1992 relatif au stockage de certains déchets industriels spéciaux ultimeset stabilisés pour les installations nouvelles.

Arrêté du 9 septembre 1997 relatif au décharges existantes et aux nouvelles installations destockage de déchets et assimilés.

Arrêté du 8 janvier 1998 fixant les prescriptions techniques applicables aux épandages de bouessur les sols agricoles pris en application du décret n° 97-1133 du 8 décembre 1997 relatif àl'épandage des boues issues du traitement des eaux usées.

Article L.214 du Code de l'Environnement.

Articles L.541-1 et L.541-2 du Code de l'Environnement.

Circulaire interministérielle (METL-MATE) n°2001-39 du 18 juin 2001 relative à la gestion desdéchets du réseau routier national.

Décret n°93-743 du 29 mars 1993.

Décret n°97-1133 du 8 décembre 1997 relatif à l'épandage des boues issues du traitement deseaux usées.

Décret n° 2002-540 du 18 avril 2002 relatif à la classification des déchets.

Guide de Gestion des sites (potentiellement) pollués - Annexe 5C : Valeurs guides en matière depollution des eaux et des sols. BRGM, mise à jour de décembre 2002.

Liste hollandaise pour la qualité des sols appartenant à la circulaire de décembre 1994 du ministèreVROM qui donne des valeurs cibles, limites et d'intervention.

Loi sur l'Eau du 3 janvier 1992.

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Bibliographie

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[3] DURAND C., Caractérisation physico-chimique des produits de l'assainissement pluvial, origineet devenir des métaux traces et des polluants organiques, Thèse de doctorat, Université dePoitiers, 2003, 248 pages.

[4] GUILLOUAIS S., Produits de curage des fossés et des bassins routiers, quantification,caractérisation et filières d'élimination, Mémoire de DESS, Université Paris-Sud, Réalisation auCete Normandie-Centre, Publication SETRA, 1995, 60 pages.

[5] JEANNOT R., LEMIÈRE, B. et CHIRON, S., Guide méthodologique pour l'analyse des sols pollués,Orléans : Éditions du BRGM, 2001, 83 pages.

[6] KEMPF S., Les enjeux liés à la gestion et à la valorisation des boues et sédiments del'assainissement pluvial routier et urbain, Mémoire de DESS, Université de Bordeaux, 2001,75 pages.

[7] LEMIÈRE B. et al., Guide sur le comportement des polluants dans les sols et les nappes,Orléans : Éditions du BRGM, 2001, 119 pages.

[8] LISSALDE A.-M., Caractérisation, traitement et valorisation des sous-produits d'assainissementpluvial, Mémoire de fin d'études d'Ingénieur ENSIL, réalisé au LRPC de Bordeaux, 2002.

[9] MACDONALD D.-D., INGERSOL, C.-G., BERGER, T.-A., Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems, Arch., Environ., Contam., Toxicol.,vol 39, 2000, pp. 20-31.

[10] ONR, Enquête sur les déchets, bassins et fossés, propreté des aires d'arrêt et des abordsde la route, les produits de démolition, 2001, 36 pages.

[11] PERRODIN Y., BABUT M., BEDELL J.-P, BRAY M., CLEMENT B., DELOLME C., DEVAUX A., DURRIEU C.,GARRIC J. et MONTUELLE B., Approche méthodologique de l'évaluation des risquesécotoxicologiques liés à la mise en dépôt sur sol de sédiments de dragage, Déchets, n°34, 2004,pp. 4-14.

[12] RUBAN V., CLOZEL B., CONIL P et DURAND C., Origine, caractérisation et gestion des boues del'assainissement pluvial routier et urbain, point sur les connaissances actuelles et perspectives,Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées n°246-247, 2003, pp. 117-126.

[13] SERMANSON A., Définition et optimisation de filières de traitement et de valorisation de sous-produits d'assainissement de la communauté urbaine de Bordeaux, Mémoire de DESS réalisédans le cadre du GARIH au LRPC de Bordeaux, en collaboration avec la Lyonnaise des eaux,1998, 48 pages.

[14] SETRA, Produits de curage des fossés et des bassins routiers : quantification, caractérisationet filières d'élimination, Rapport d'étude B9531, 1995a.

[15] SETRA, Entretien des réseaux d'assainissement routiers et pollution des sols, Note d'InfoSETRA, 1995b.

[16] SETRA, Gestion des déchets de construction et d'exploitation liés à la route, Note d'Info n°63du SETRA, 2000.

[17] SETRA, G.T.A.R. Projet de guide technique de l'assainissement routier, Document de travail,127 pages, 2004a.

[18] SETRA, Projet de guide technique sur le traitement de la pollution d'origine routière, Documentde travail, 93 pages, 2004b.

[19] VILLENEUVE V., Origine, caractérisation et gestion des boues et sédiments de l'assainissementpluvial routier, Mémoire de DESS, Université de Bordeaux, 2003, 81 pages.

• Bibliographie

Document publié par le LCPC sous le numéro C1502450

Conception, réalisation et dessins LCPC-DISTC Éditions, Philippe Caquelard

Impression Jouve - N°

Dépôt légal 2e trimestre 2006

ISSN 1151-1516

Réf : GESPROPLUPrix : 30 Euros HT

Le présent document à l'usage des maîtres d'ouvrages et gestionnaires des collectivités se proposed'apporter des connaissances générales sur la gestion des produits de curage provenant desouvrages d'assainissement pluvial et de mettre à disposition des collectivités les solutionstechniques leur permettant de choisir la meilleure filière pour le traitement et la valorisation desproduits recueillis lors des opérations d'entretien.

Les informations et recommandations pratiques fournies s'articulent autour :

• d'une première partie, d'ordre général, présentant l'état des connaissances actuelles dans ledomaine de la gestion des sédiments d'assainissement pluvial,

• d'une seconde partie, constituée de fiches pratiques relatives à chacun des produits suivants :sédiments de bassins, terres de fossés, produits de balayage de chaussées et produits de chambreà sable.

Ce document a été élaboré dans le cadre d'un programme d'études et de recherche d'une durée detrois ans intitulé " Transfert de polluants dans les eaux de ruissellement et les sols " du LaboratoireCentral des Ponts et Chaussées. Ce travail a bénéficié du soutien financier du Réseau Génie Civilet Urbain (RGCU).

This guide aims at providing local authorities and project managers with a general knowledge of themanagement of sediments from the cleaning of storm water sewerage head-works. The objective isalso to propose technical solutions for the best choice for the treatment and valorisation of thesesludge and sediments.

This guide comprises 2 parts:Part 1 presents the recent knowledge of the management of storm water sewerage sediments.Part 2 is composed of 4 technical cards, i. e. pond sediments, street dust, sediment buckets,sediments from road ditches.

This document is the result of a 3-year research program coordinated by the LCPC with a financialsupport of the RGCU (Réseau Génie Civil et Urbain).

Recommandations pratiques pour la gestion des produits de l ...

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