Traitement des eaux de ruissellement routières:

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1 Traitement des eaux de ruissellement routières: Efficacité des débourbeurs, déshuileurs et décanteursdéshuileurs de type «industriels» (Note info N 83, série Economie, Environnement, Conception, février 2008) Marc GIGLEUX CETE de l Est Service d études sur les transports, les routes et leurs aménagements

2 SOMMAIRE DE L ETUDE -Enquête auprès des services gestionnaires -Étude bibliographique sommaire, -Conclusion 2 2

3 Les ouvrages concernés 3 3

4 Principes de fonctionnement 4 44

5 Séparateur de boues et de liquides légers Principe: Séparation gravitaire des liquides légers (d=0,85) et des MES supérieures à µm. Loi de Stokes: séparation gravitaire MES/eau. théorie de Hazen= décantation fonction surface de contact. Rendement donnés: 99,5% sur hydrocarbures. Rejet: Classe A: 5 mg/l Hc Classe B: 00 mg/l Hc 5 Coût moyen à Euros (fonction débits/technologie utilisée) 5

6 Vue d un déshuileur en place 6 6

7 Vue d un déshuileur en place 7 Contournement Sud de Strasbourg, an après mise en service 7

8 Vue d un déshuileur en place Déshuileur mis en place depuis moins de an, état avant mise en service de la route (2007) 8 8

9 Pourquoi cette étude Étude réalisée pour le compte du SETRA. Manque de «retour d expérience» sur leur efficacité. Manque de retour sur leurs problèmes d entretien. Aucune connaissance sur «durée de vie». Rapport coûts-services rendus. 9 9

10 Contenu de l étude : Ces ouvrages sont-ils très répandus? 2: Ces ouvrages sont-ils faciles d entretien? 3: Ces ouvrages sont-ils efficaces? Enquête auprès des services «exploitation» des DIR Étude documentaire: bilans, suivis. 0 0

11 Enquête auprès des services «exploitation» des DIR Réalisé par envoi de courrier électronique Avez-vous ce genre d'ouvrage en entretien? Disposez-vous d'étude sur l efficacité de ces ouvrages? Avez-vous connaissance de suivis engagés sur ce type d ouvrage dans d'autres services? Avez-vous des remarques à faire sur ces ouvrages 92 services «entretien-gestion de la route» contactés 54 réponses

12 Réponses positives à l enquête De 2 à 5 ouvrages: 6 réponses 8 ouvrages: réponse 4 et 5 ouvrages: 2 réponses Maxi: 44 ouvrages Plusieurs ouvrages (nombre non précisé): 0 réponses. Principales difficultés rencontrées: l entretien et la maintenance fonctionnelle de ces ouvrages. Aucune connaissance sur d éventuels suivis de l efficacité des ouvrages. 2 2

13 Exemple du coût de vidange d un ouvrage exemple de prix (2006): - Vidange d un ouvrage: forfait d intervention: 200 Euros HT. Frais de destruction: - eaux avec 25% sédiments: 20 à 250 Euros HT / T - boues contenant des hydrocarbures: 450 EurosHT / T - Prix pour vidange ouvrage 25 m 3 : 9000 Euros TTC - - Remplacement d un module coalescent: 3000 à 4000 Euros HT 3 3

14 Recommandations constructeur pour entretien et maintenance Maintenance effectuée par un personnel qualifié au moins une fois tous les 6 mois Visite de contrôle porte sur: - mesure du volume des boues - mesure de l épaisseur de liquides légers - vérification du dispositif d obturation - vérification de l alarme Vidange: - fonction du remplissage - au moins une fois tous les 5 ans. Recommandation SETRA: vidange dans les 6 mois puis au moins une fois par an (Eau et route, vol 7, fiche 7) 4 4

15 Données constructeurs Garantie 99,5% d abattement sur les hydrocarbures «libres» dans un effluent concentré (suivant essais normalisés P6-440, P6-44, DIN 999 ). L effluent «artificiel» utilisé composé exclusivement d hydrocarbures de densité 0,85 (4,25 g/l) et d eau (absence de MES). Concentration de rejet garantie: 5 mg/l pour classe A en hydrocarbures 00 mg/l pour classe B en hydrocarbures. 5 5

16 Suivis sur réseau autoroutier Concentrations en hydrocarbures totaux mesurées dans les eaux de ruissellement d autoroutes (en entrée de système de traitement, hors renversement accidentel) Hc totaux en mg/l Nb évènement s pluvieux Moyenne mg/l Mini mg/l Maxi mg/l Médiane mg/l Péage de Saint-Arnoult, Yvelines: v/j 42 4,60 0,40 3,90 3,80 Autoroute A «pont sur l Erdre»: 2000 v/j 44,20 0,4 4,20 0,86 Autoroute A3, Metz: 26,96 0,20 5,30, v/j 6 6

17 Utilité de ces ouvrages dans pollutions accidentelles Renversements accidentels *: Sur 5 accidents avec déversement: - 36 (70,5 %) matières non solubles dont 24 (67 % ) plus légers que l eau et 2 (33 %) plus lourds que l eau - 5 (29,5 %) matières solubles. Seuls 3 % des déversements accidentels concernent les hydrocarbures Nécessité de vanne de confinement manuelle 7 * Données extraites du livre «pollution accidentelles routières et autoroutières», éditions BRGM, juin

18 Rendements épuratoires de ces ouvrages Etude ASFA, février 999. Suivi de 3 ouvrages: dont 2 ouvrages routiers sur A43 et A26. Rendements épuratoires moyens en % Sites MES DCO Pb Zn Hc A26 0 évènements Non significatif - A évènements

19 Rendements épuratoires de ces ouvrages Rapport Agence de l Eau Seine-Normandie (Nadine AIRES). Suivi de 2 décanteurs lamellaires sur réseau pluvial communal. Rendements moyens annuels en % MES DCO DBO5 Pb Cu Cd Zn Hc Brunoy Vigneux

20 Rendements épuratoires de ces ouvrages Suivi du séparateur de liquides par flottation sur bassin du Charbonnier à Vénissieux par Direction de l Eau du Grand Lyon (source: GRAIE, décembre 2004). Résultat: Sur 7 évènements pluvieux: Abattement des gasoil: -7 à + 4 % Abattement sur huiles minérales: -5 à +2 % Photo : GTM Terrassement - Site expérimental A3, à Metz-Sud (LRPC Nancy, 995): décanteur déshuileur lamellaire + bassin amont (sous dimensionné), débit entrant < débit nominal Rendements en % MES DCO Hc Pb intervalle de variation 33 à 70 3 à 48-2 à 65-6 à 72 Photo : GTM Terrassement Rendement moyen

21 Bilan d efficacité de ces ouvrages sur le long terme Rendements épuratoires moyens sur le long terme des deshuileurs industriels. % MES DCO Hc totaux Plomb Zinc (extrait rapport ASFA, février 999). 2 2

22 Bilan des suivis Rendements moyens faibles et très variables. Rendements «négatifs» fréquents liés au relargage de MES très dommageable pour milieux récepteurs. Rendements épuratoires principalement obtenus par le bassin de régulation amont quand il existe. Rôle possible dans pollution accidentelle si «entretien régulier et fréquent»

23 Gestion de l existant En ce qui concerne la gestion des ouvrages existants, la démarche à adopter est la suivante: - le remplacement à terme de ces ouvrages par d autres systèmes plus adaptés et moins sophistiqués lorsque cela est possible. - à défaut (par exemple manque de place disponible), l entretien au moins annuel de ces ouvrages-contrat d entretien obligatoire. - pour les ouvrages qui ont été mis en œuvre pour lutter contre une pollution accidentelle, nécessité de compléter le dispositif par une vanne ou autre système de confinement manuel

24 Conclusion Les ouvrages décanteurs-déshuileurs compacts ne sont pas adaptés pour le traitement de la pollution chronique des eaux pluviales. Leur usage doit se limiter à des aménagements très particuliers tels que les stations services, les aires d entretien de véhicules, les activités pétro-chimiques. Réservé aux activités générant des hydrocarbures libres concentrés. Dans le cas de nécessité «impérative» (manque de place, milieu urbain dense), prévoir : - entretien régulier et fréquent: contrat de maintenance, - dimensionnement sur vitesse de séparation de m/h. (rendements théoriques sur MES: m/h = 80%; 5 m/h = 50%) Recommandation SETRA: sur-dimensionner ouvrage x 0 et régulation obligatoire des débits entrants