SYMEED - Rencontre Technique du 26 février 2015 Les matériaux alternatifs dans la route réglementation, méthodologie d évaluation environnementale Christelle NAUDAT ; Lionel ODIE CEREMA / Direction Territoriale Ouest Département Laboratoire de Saint-Brieuc Groupe Route Durable et Économe 1
Sommaire 1. Introduction / Contexte 2. Réglementation applicable à la valorisation 3. Méthodologie de caractérisation de l impact environnemental 4. Cas des Mâchefers d incinération d ordures ménagères 5. Conclusions / perspectives 2
1- Introduction / Contexte Les matériaux alternatifs aux granulats naturels : matériaux de démolition (chaussées : agrégats d enrobés ; bâtiments ) MIOM, laitiers, cendres volantes schistes déchets de carrières boues de curage, dragages Des valorisations pour certaines anciennes initiées par : un contexte local favorable (offre / demande de matériaux) des caractéristiques techniques intéressantes (ex: laitiers vitrifiés, ) l évolution de la réglementation 3
1- Introduction / Contexte limitation de la mise en décharge aux seuls «déchets ultimes»... qui ne peuvent être valorisés (ex: loi du 13 juillet 1992) limitation des ouvertures et des extensions de carrières, restriction d utilisation (ex: circulaire du 11/01/95, relative au schéma départemental des carrières) - de granulats naturels + de déchets à valoriser 4
1- Introduction / Contexte Prise en compte des enjeux du développement durable dans la ROUTE Convention d engagement volontaire (mars 2009) FNTP ; USIRF ; MEEDAT Circulaire MEEDAT relative au recyclage des fraisats / agrégats d enrobés (février 2009) 5
1- Introduction / Contexte Prise en compte des enjeux du développement durable dans la route Objectifs : minimiser la consommation des ressources non renouvelables Matières premières Recyclage Valorisation Utilisation des agro-ressources Énergies fossiles gaz à effet de serre (GES) baisse de températures de fabrication : chaud Tiède Froid minimisation du transport 6
1- Introduction / Contexte Eléments de pondération : Besoin en granulats (Routes) : 350 Mt / an Gisement matériaux de démolition de chaussées : 15 Mt / an (6,5 Mt pour les déchets d enrobés) Gisement MIOM : 3 Mt / an Disparité des gisements (granulats / MA) selon les régions 7
1- Introduction / Contexte Terminologie : Déchet inerte : Déchet non susceptible d évolution physico-chimique (percolation d éléments toxiques, fermentation, auto combustion, ) Déchet non dangereux : Déchet résultant d une activité industrielle mais assimilable à un déchet de consommation ou à des ordures ménagères Déchet dangereux : Déchet dont la destination (élimination ou valorisation) nécessite des précautions particulières vis- à-vis de l environnement 8
1- Introduction / Contexte Grandes filières de valorisation ou de recyclage dans la route : Statut Exemples Réglementation applicable Déchet Inerte Agrégats d enrobés Matériaux de Recyclage de Démolition ISDI Arrêté du 28 octobre 2010 Déchet Non Dangereux Mâchefers d Incinération de Déchets Non Dangereux MIDND Arrêté du 18 novembre 2011 Déchet Dangereux - 9
2- Réglementation Cas des agrégats d enrobés => teneur en HAP (goudron) sur contenu total Réglementation Déchets Inertes (Arrêté du 28/10/10) 0 ppm 50 ppm 500 ppm (?) 1000 ppm Teneur en HAP STOCKAGE Déchets Inertes ISDI Déchets Non Dangereux ISDND Déchets Dangereux ISDD USAGE Valorisation Tout usage Recyclage à froid uniquement Seuil de 500 ppm en HAP = limite du recyclage à froid : sans réchauffage ni chauffage des agrégats d'enrobés 10
2- Réglementation Cas des agrégats d enrobés => amiante sur contenu total Réglementation Déchets Inertes (Arrêté du 28/10/10 et du 12/03/12) 0 fibre déchets ne libérant pas de fibres déchets libérant des fibres STOCKAGE Déchets Inertes ISDI Déchets Non Dangereux ISDND Déchets Dangereux ISDD USAGE Valorisation Tout usage 11
2- Réglementation Cas des agrégats d enrobés => amiante en tant qu'additif chrysotile (famille des serpentines) Cas des granulats naturels => amiante environnemental amiante actinolite (famille des amphiboles) à ne pas confondre avec l'actinolite (variété non asbestiforme) même composition chimique Conséquences pour les employeurs : - identification des postes de travail concernés par les composés dangereux (prélèvements / analyses, données historiques,...) - évaluation et maîtrise des risques (exposition / protection) (contrôle du niveau d'empoussièrement et du respect de la VLEP) 12
2- Réglementation Cas des matériaux de recyclage de démolition => sulfates sur lixiviation Réglementation Déchets Inertes (Arrêté du 28/10/10) 0 mg/kg 1000 mg/kg (0,1%) STOCKAGE Déchets Inertes ISDI Déchets Non Dangereux ISDND Déchets Dangereux ISDD USAGE Valorisation Seuils d usage sur la base de l essai NF EN 1744-1 10.2 (L/S = 40) : - Vss = 0,2 % (catégorie SSa graves de recyclage sous dallage béton) - Vss = 0,7 % (catégorie SSb sables, gravillons et cailloux de recyclage) - Vss = 1,3 % (catégorie GR0-sol : NF P 11-300) 13
Méthodologie d étude des matériaux alternatifs 14
3- Méthodologie d étude de valorisation de matériaux alternatifs Méthodologie d étude de matériaux alternatifs pour validation d une filière de valorisation Caractérisation environnementale : le relargage du déchet doit être éco-compatible (pas de transfert de pollution entre l ouvrage et le milieu) Caractérisation mécanique : la valorisation du déchet ne doit pas s effectuer au détriment de la qualité de l ouvrage 15
3- Méthodologie d étude de valorisation de matériaux alternatifs Caractérisation environnementale La simulation du relargage du potentiel polluant doit se faire en fonction : du déchet de son scénario d exposition (NF ENV 12920) Détermination du relargage maximum : Conditions extrêmes, non nécessairement représentatives (ex : essai de lixiviation avec un ratio Liquide/Solide fixe et élevé, sur matériau broyé, ) Détermination du relargage «réel», représentatif du scénario d exposition futur, rapporté à la masse de matériaux employés et à la durée de vie de l ouvrage Nécessite une validation par planche expérimentale 16
3- Méthodologie d étude de valorisation de matériaux alternatifs Guide d accceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière (SETRA / mars 2011) Etape 1: description déchet / gisement Etape 2: description matériau alternatif / usage Etape 3: caractérisation environnementale matériau alternatif - niveau 1 : essais de lixiviation et d analyses en contenu total - niveau 2 : niv. 1 + essais de percolation - niveau 3 : niv. 2+ étude spécifique (Niveau 0 : étude documentaire) + Guides d application par familles des matériaux alternatifs guide MIDND octobre 2012 guide laitiers octobre 2012 17
3- Méthodologie d étude de valorisation de matériaux alternatifs Guide d accceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière Niveau 1 : lixiviation (NF EN 12457-2) 0/4 mm 100 g 24h L/S = 10 Niveau 2 : percolation (NF CEN/TS 14405) 0/16 mm 2 à 3 kg débit : 36 à 47 ml/h 1 mois Niveau 3 : planche expérimentale 0/D mm X tonnes plusieurs mois 18
3- Méthodologie d étude de valorisation de matériaux alternatifs Caractérisation environnementale : approche prévisionnelle essai de percolation simulée relargage «réel» Détermination de la cinétique de relargage des éléments polluants Durée de vie de l ouvrage 19
3- Méthodologie d étude de valorisation de matériaux alternatifs Caractérisation environnementale : suivis de chantiers expérimentaux Validation des relargages sur ouvrages routiers 20
les Mâchefers d Incinération d Ordures Ménagères
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIOM => MIDND : Aspects réglementaires La circulaire du 9 mai 1994 fixe les conditions de valorisation des mâchefers selon leur potentiel polluant : V (Valorisation), à faible fraction lixiviable M (Maturation), intermédiaires, qu il est nécessaire de laisser maturer S (Stockage), à forte fraction lixiviable, et destinés à être stockés en CDS de classe II Approche environnementale Arrêté du 18 novembre 2011 relatif au recyclage en technique routière des Mâchefers d Incinération de Déchets Non Dangereux (MIDND) + Arrêté ministériel du 27/07/12 modifiant divers arrêtés relatifs au traitement de déchets 22
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIDND : Aspects réglementaires Arrêté du 18 novembre 2011 relatif au recyclage en technique routière des Mâchefers d Incinération de Déchets Non Dangereux (MIDND) Valorisation : type 1 : usages d au plus 3 mètres de hauteur en souscouche de chaussée ou d accotement d ouvrages routiers revêtus 23
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIDND : Aspects réglementaires Arrêté du 18 novembre 2011 relatif au recyclage en technique routière des Mâchefers d Incinération de Déchets Non Dangereux (MIDND) Valorisation : type 2 : usages d au plus 6 mètres de hauteur en remblai technique connexe à l infrastructure routière ou en accotement, dès lors qu il s agit d usages au sein d ouvrages routiers recouverts 24
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIDND : Classification environnementale (arrêté du 18/11/11) Classification selon essais de lixiviation (L/S = 10 ; NF EN 12457-2) 25
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIDND : Classification environnementale (arrêté du 18/11/11) Classification selon contenu total 26
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIDND : Règles d emploi (arrêté du 18/11/11) L'utilisation de matériaux routiers doit se faire : en dehors des zones inondables et à une distance minimale de 50 cm des plus hautes eaux cinquantennales ou, à défaut, des plus hautes eaux connues ; à une distance minimale de 30 mètres de tout cours d'eau, y compris les étangs et les lacs. Cette distance est portée à 60 mètres si l'altitude du lit du cours d'eau est inférieure de plus de 20 mètres à celle de la base de l'ouvrage et dans les zones désignées comme zone de protection des habitats des espèces, de la faune et de la flore sauvages ; en dehors des périmètres de protection rapprochée des captages d'alimentation en eau potable ; en dehors des zones couvertes par une servitude d'utilité publique au titre de la protection de la ressource en eau ; en dehors des parcs nationaux ; en dehors des zones de karsts affleurants. 27
4- Exemple de valorisation : les mâchefers MIDND : guide SETRA octobre 2012 Guide d application Acceptabilité environnementale de matériaux alternatifs en technique routière - Les mâchefers d incinération de déchets non dangereux Sétra Octobre 2012 Référence : 1221 28
4- Exemple de valorisation : les mâchefers Exemple de suivi de chaussée expérimentale en mâchefers Béton bitumineux Grave-bitume ESU monocouche 20 cm de GRH 40 cm d'arène granitique 40 cm de mâchefers dispositif d'étanchéité RD767 sens Lannion Guingamp TPC RD767 sens Guingamp Lannion remblai d'accès accotement pente de 2% 15 m 150 m² 153 tonnes accotement drains agricoles regard de collecte (2500 L) 10 m 29
4- Exemple de valorisation : les mâchefers Exemple de suivi de chaussée expérimentale en mâchefers 500 11 ans L/S estimé = 2,3 Concentrations en SO4 (mg/l) et Pb (µg/l) 400 300 200 100 SO4 (mg/l) sulfates < 250 mg/l (réf. eau potable) Pb (µg/l) plomb < 10 µg/l (lim. eau potable) 0 04/03/02 04/03/03 04/03/04 04/03/05 04/03/06 04/03/07 04/03/08 04/03/09 04/03/10 04/03/11 04/03/12 04/03/13 30
4- Exemple de valorisation : les mâchefers Exemple de suivi de chaussée expérimentale en mâchefers Dès le début du suivi environnemental, les concentrations des eaux de percolation pour la plupart des métaux lourds sont inférieures aux valeurs définies pour les eaux destinées à la consommation humaine. 11 ans après la réalisation de la planche expérimentale, les concentrations de la majorité des paramètres recherchés restent inférieures aux limites de qualité des eaux destinées à la consommation humaine. Ces résultats confortent la filière de valorisation des mâchefers en technique routière 31
5- Conclusions / perspectives Un Guide méthodologique méthodologie d'acceptabilité environnementale de MA en TR (3 niveaux) : - définition des procédures à suivre, des essais à faire, des valeurs limites à respecter - définition d'un référentiel à respecter dans le cadre du contrôle de conformité Des Guides d'application application de la démarche à un gisement particulier : - définition de couples matériaux/usages envisageables - définition du contenu du contrôle de conformité (procédures, paramètres, valeurs limites) - précision des éventuelles limitations d usage liées à l environnement immédiat de l ouvrage et/ou à la mise en œuvre (stockage temporaire) - précision des obligations des différents acteurs / mémoire des chantiers MIDND + à venir : sables de fonderie, déchets de déconstruction routière (bétons, agrégats enrobés, mélanges) 32
5- Conclusions / perspectives La pérennisation des filières de valorisation des matériaux alternatifs passe par : Un cadre méthodologique, réglementaire voire normatif (ex. utilisation des agrégats dans les enrobés bitumineux) Un cadre «contractuel» pour autoriser l usage des MA dans les ouvrages voire pour imposer en solution de base des filières de recyclage 33
5- Conclusions / perspectives Le Cerema en collaboration avec des représentants de la maîtrise d ouvrages et des entreprises routières (groupe «CETE / SPRIR Bretagne Pays-de-Loire) propose des modèles de marchés «chaussées» avec documents téléchargeables : CCTP, BPU,... http://www.ouest.cerema.fr/modeles-de-dossiers-de-consultation-desa194.html Ex : - Enrobés à chaud - Retraitement en place à l émulsion de bitume - Retraitement en place aux liants hydrauliques 34