20/04/2017Titre de la présentation1

Formation bâtiments durables

Techniques d’assainissement, tests pilotes et réutilisation des sols

Bruxelles Environnement

BE – 28/04/2017

Exposé

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1. Modes d’assainissement des sols et de l’eau souterraine

2. Techniques disponibles, exemples concrets

3. Réutilisation des sols et produits de démolition dans les chantiers de construction / génie civil

4. Tests pilotes ou étude de faisabilité(s), exemple concret

Important

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� Pour les sites à reconvertir en logements avec parking, etc.,

� � intégrer l’expert en pollution du sol à l’équipe (MO, architecte, Ir. stabilité,…) en amont du projet !

� � communication étayée avec les différents acteurs concernés

� Permet :

� de prévoir quelques investigations supplémentaires lors des 1ères études en vue de réduire au maximum les délais et le coût de dépollution

� d’élaborer au mieux plusieurs scénarii pour minimiser le coût des dépollutions voire les éviter

Modes d’assainissement

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� Techniques disponibles

1. Traitement off-site 2. Traitement on-site

2.1. Ex-situ 2.2. In-situ

o Excavation

o Transport vers centre de traitement agréé

o Excavation

o Traitement par unité mobile

o Traitement en place (sol ou eau souterraine)avec ou sans

test(s)

pilote(s)

Traitement off site (excavation)

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Traitement off site (faux-puits)

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Traitement off site (faux-puits)

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Technique des « faux puits » : excavation à l'aide d'une benne circulaire et tournante dans un tubage métallique. Le tubage est progressivement enfoncé dans le sol au fur et à mesure de l’extraction des terres au sein du tubage métallique.

Traitement off site (faux-puits)

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Traitement off site (faux-puits)

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Traitement in situ du sol (Venting/ bioventing)

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Traitement in situ du sol(désorption)

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� Maillage éléments chauffants

= 2 tubes coaxiaux acier + 1 tube perforé

� Circuit :

� Brûleur : combustion propane/méthane

� Gaz ±700°C � Tubes coaxiaux

� Chauffage par conduction sol + polluants

� Polluants s’évaporent

� Aspiration des polluants par ventilateur via tubes vapeur

� Vers brûleurs : combustion � CO2 + H2O = gaz propres

� Gaz à t°> circulent tubes coaxiaux � contribuent au chauffage

� Gaz se refroidissent � Cheminée

Traitement in situ du sol(désorption)

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Traitement in situ du sol(désorption)

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Isolation (+ augmentation t° de chauffe) pour augmenter la t°

Laine de roche (intérieur) et panneau hydrophobe (extérieur)

T° max entre isolant et béton ~ 90°C

Traitement in situ d’eau souterraine

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Extraction multi-phases

Pump & treat

Sparging & biosparging

Biostimulation

Confinement hydrogéologique

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� Modélisation hydrogéologique� Mise en œuvre et contrôle

Confinement sol

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Activité historique : Anciens sites industriels, remblayés

Dimensions : volumes de remblais supérieurs à 3000 à 5000 tonnes

Pollutions identifiées :

- Remblais contaminés en ML, HAP et HM lourdes

Criblage des remblais, et réutilisation des éléments compatibles avec les normes environnementales

Réutilisation des terres produits de démolition

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Préparation de la zone de criblage sur site :

Empierrement ciment

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Zone de criblage – 3 fractions

0-1010- 80

> 80

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Criblage – 3 fractions

0-10

10- 80

> 80

Analyses des fractions criblées

Echantillonnages et analyses par lots10-80

0- 10

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Fractions criblées et réutilisation

� Analyses sur andains (échantillons composites) : permet de définir les filières de traitement, depuis le site (envoi vers le site adapté)

� Analyses sur andains (grondverzet)

Si les contaminations sont acceptables/compatibles avec le site :

� 0/10 – 0/20 : réutilisation en remblai / voirie – de 60 à 80 % du volume global

� 10/80: empierrement

� 80+: concassage

Objectifs :

� Réutilisation des matériaux, si compatibilité environnementale

� Réduction des coûts

Fractions fines (0/10 à 0/20)

� Matériau de remblai (remblais généraux, fonds de coffre, fouilles pour bâtiments)

� En fonction de la granulométrie / compacité / teneur en eau, chaulage ou cimentage est envisagé :

� Stabilisation à la chaux :

� Stabilisation à la chaux : uniquement argiles et limons

� Stabilisation de couches de sous-fondation de voiries.

� L'adjonction de chaux vise à ramener les sols naturels proches de leur teneur en eau optimale étudiée par essai OPN ou OPM (Optimum Proctor Normal ou Modifié).

Fractions fines (0/10 à 0/20)

� Principes de la stabilisation à la chaux :

� Hydratation de la chaux -> abaissement de la teneur en eau

� Réaction exothermique : évaporation de l'excédent d'eau d'un sol naturel

� La cimentation : modifie la structure à long terme du sol

� Les effets sont :

� Augmentation de la portance des sols et de leur résistance mécanique;

� Diminution de la sensibilité à l'eau des sols et diminution de la perméabilité

Réutilisation sur site des fractions criblées

0-10

10- 80

- Fondations des bâtiments

- Fonds de coffres

- Remblai des talus

0-10

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Fractions grossières (10/80)

� Empierrements drainants (fond de coffre)

� Concassage et reconstitution d’un empierrement :

� -> 0/32 : fondations / sous-fondations, possibilité de cimentage

� Cimentage: empierrement stabilisé au ciment

� Meilleure portance

� Diminution de l’infiltration

� Exemple : constitution d’une couche imperméable sur remblais contaminés

Refus (80+)

� Concassage et reconstitution d’un empierrement :

� 0/32 : fondations / sous-fondations, possibilité de cimentage

� Différents empierrements drainants 20/80

� Pistes de chantier

Tests pilotes avant projet de dépollution

� Quand le déroulement d’une décontamination in-situ est difficile à prévoir (efficacité, délai, etc.) pour diverses raisons telles que la présence :

� d’un cocktail inhabituel de polluants de comportements différents

� de produits purs (flottants et/ou coulants)

� d’une géologie particulière

� de limitations d’accès sur site (présence de bâti/caves, exiguïté d’espaces, …)

� d’un caractère innovateur de la technique choisie lors du 1er choix.

Les tests devront être réalisés au début du processus décisionnel afin de statuer sur l’efficacité d’une ou plusieurs méthodes de dépollution ou encore pour revoir les objectifs de dépollution, …, d’une façon réfléchie et pragmatique.

Tests pilotes : exemple concret

� Historique du site de la Goudronnerie Robert :

� De 1906 à 1970, exploitation d’une goudronnerie (distillerie de goudron de houille) sur de 2ha ;

� Entre 1970 et 1980, exploitation d’une décharge illégale sur 13ha

� Problématiques du site

� contaminations extrêmement importantes tant dans le sol que dans l’ESO ;

� Volume terres polluées > 1Mm³

� Produits purs flottants & denses ;

� Présence de suintements importants de produits purs au pied de la décharge et s’écoulant sur les jardins des maisons situées en aval ;

� géologie (de fissures) et hydrographie très particulières

Test(s) pilote : exemple concret

Tests pilotes : exemple concret

� Tests pilotes réalisés :

� Tests de faisabilité de traitement des terres par voies physico-chimique et thermique ; NOK

� Tests de lixiviation sur les terres polluées ; NOK

� Tests de viscosité, détermination de courbe de distillation et agressivité & corrosivité du produit pur dense ; NOK

� Essais de CPT pour vérifier la faisabilité et le choix du type de confinement (palplanches, pieux sécants, paroi en écran étanche, …) ; OK

� Pompage d’essai pour calibrer le modèle numérique

� Suite à ces tests et étant donné :

� l’extension et la gravité des contaminations au droit et aux alentours

� l’existence d’une zone habitat en aval du site

il a été convenu de mettre sous contrôle le site par confinement :

� vertical (+ drainage&pompage) afin de sécuriser les habitations situées en aval

� horizontal en vue de diminuer le débit d’eau contaminée captée à l’aval hydraulique du site.

Test(s) pilote : exemple concret

Test(s) pilote : exemple concret

Recouvrement imperméable en surface du site

Assainissement et tests pilotes

Merci pour votre attention