LES ACTIONS DU CTMNC POUR LA VALORISATION DES … · granulat naturel concassé issu de roche dure Caractéristiques intrinsèques Masse volumique réelle 2,22 t/m 3 2,65 t/m 3 2,69

Journée Technique – 20 avril 2016

Journée Technique 20 avril 2016

Shahinaz SAYAGH

LES ACTIONS DU CTMNC POUR LA VALORISATION DES CO -PRODUITS


LUTTER CONTRE LES GASPILLAGES ET PROMOUVOIR L'ÉCONOMIECIRCULAIRE : DE LA CONCEPTION DES PRODUITS À LEUR RECYCLAGE

Hiérarchisation des modes de traitement des déchets:

- Prévention de la production des déchets- Préparation en vue de réemploi- Recyclage- Valorisation- Réduction Élimination

Plan National Déchet 2014 – 2025Ordonnance n°2010-1579

LOI n°2015-991Plan Régional

CONTEXTE RÈGLEMENTAIRE

� Code de l’environnement

LOI n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétiqu e pour lacroissance verte



Menacé fin 2014 a été relancé par la commission européenne en avril 2015.

- Supprimer les barrières et freins liés à l’utilisation de matières secondaires- Définition d’indicateurs- Financement, R&D et Innovation

� Paquet Economie circulaire européen : le recyclage comme levier économique



� Projet de rapport sur l'utilisation efficace des re ssources : vers une économie circulaire

- Mise en place dès 2019 d’indicateurs contraignants mesurant la consommationen ressources (importations/exportations incluses) au niveau de l'Unioneuropéenne, de l'État membre et de l'industrie tenant compte du cycle de viecomplet des produits et services

- Fixation d’objectifs contraignants afin d'accroître l'efficacité dans l'utilisation desressources au niveau de l'Union de 30 % d'ici à 2030, ainsi que d’ objectifsindividuels pour chaque État membre


� Eco design

La quantité de ressources utilisées par un produit au cours de sa durée de vie estessentiellement déterminée par sa phase de conception :- révision Directive “Ecodesign” dès 2016 pour en élargir le champs d’application(instauration d'un passeport produit obligatoire en terme recyclabilité/réutilisation,mise en place d'un autocontrôle et vérification par une tierce partie afin de garantirla conformité des produits)- Garanties minimales pour les biens de consommation durables

� “Zéro déchet”

- révision Directive déchet dès 2015- Instauration taxes sur mises en

décharge/incinérations- Interdiction de mise en décharge des déchets

recyclables ou biodegradables en 2025- Interdiction de toute mise en décharge en 2030



LES ACTIONS DU CTMNC


Rebuts de carrière

Chutes de transformation

Boues de sciage


Nature pétrographique

Calcaire de Chauvigny Granite bleu de Lanhélin Granit e des VosgesDésignation - Grave Non Traitée de type A

Référence normative - GNT 3 selon NF EN 13285

Classification GTR R22 R61, matériaux rocheux sains

Caractéristique du produit granulat naturel concassé issu de roche calcaire de densité

moyenne

granulat naturel concassé issu de roche dure

Caractéristiques intrinsèques

Masse volumique réelle 2,22 t/m3 2,65 t/m3 2,69 t/m3

Absorption d’eau 6,8 % 0,9 %

Catégorie de dureté code F code D/Enc selon NF XP 18545

Valeur de bleu MB sur 0/2 mm 3,2 g/kg 1,2 g/kg 0,5 g/kg

VALORISATION DES REBUTS DE CARRIÈRE ET CHUTES DE TRANSF .Caractérisation des concassés

� 3 sites de prélèvement : Vienne, Ile et Vilaine, Vosges


Calcaire de Chauvigny

• Emploi possible en remblai.

• A proscrire en couche de forme.

Granit de Lanhélin et granit des Vosges

• Graves Non Traitées GNT 0/20 mm de type (A)

• Emploi possible en construction et entretien d’assises de chaussées et plates formes de travaux routiers.

• La résistance à la fragmentation permet leur usage en granulats pour bétons hydrauliques et mortiers selon NF XP 18545.

VALORISATION DES REBUTS DE CARRIÈRE

Caractérisation des concassés de rebuts de carrière et chute de transformation


BOUES DE SCIAGE

QUELS POTENTIELS DE VALORISATION ?


Paramètres Méthode Seuils réglementaires*L/S =10 l/kg

Matière sèche en mg/kg

Teneur en métaux lixiviables

As NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Ba NF EN ISO 15586 (T 90-119) 20Cd NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,04

Cr total NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Cu NF EN ISO 15586 (T 90-119) 2Hg NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,01Mo NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Ni NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,4Pb NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Sb NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,06Se NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,1Zn NF EN ISO 15586 (T 90-119) 4

Chlorures Chlorures lixiviables NF EN ISO 15682 800Fluorures Fluorures lixiviables NF T 90-004 10Sulfates Sulfates lixiviables NF T 90-040 1 000Indice phénol Indice phénols lixiviables T 90-109 1Carbone Organique Total COT sur éluat sec ISO 10694 500Fraction soluble FS (fraction soluble) T 90-029 4 000Carbone Organique Total lixiviable COT lixiviable NF EN 1484 30 000Polychlorobiphényles

PCB exprimés sur secXP X 33-012 03/00 Congénères

(GC/MS/MS)1

Hydrocarbures totaux Hydrocarbures exprimés sur sec X 31-410 500Hydrocarbures aromatiques polycycliques

HAP exprimés sur sec XP X 33-012 par GC/MS/MS Les États membres fixent la valeur limite

* Arrêté du 28 octobre 2010 relatif aux installations de stockage de déchets inertes

Caractérisation par lixiviation selon exigences règlementaires des ISDI

IDENTIFICATION

Campagne de qualification des boues : Quel classement ? Quel centre de stockage approprié ?


� Taux de réponse : 0,8 %� Description process� Emploi répertorié :

amendement agricole pour boue calcaire� Aucune analyse n’est communiquée.

DESCRIPTION DU PROCÉDÉ

D’ÉLABORATION DES BOUES DE SCIAGE

Enquête auprès de la profession :

- Quelles analyses ? - Quelles caractéristiques ? - Quels emplois répertoriés ?


Résultats d’essais de lixiviation

Les boues testées sont qualifiées inertes au sensde l’arrêté du 28 octobre 2010

Sciage avec ajout d’huilePrésence de teneur en hydrocarbure mais qui restent en dessous des seuils réglementaires

Outils diamantésPrésence de métaux mais inférieure aux seuils réglementaires

� Forte corrélation entre les résultats et les procéd és de sciage + additifs

� 10 sites de prélèvement : Bretagne, Midi Pyrénnée, Lorraine, Picardie, Bourgogne, Languerdoc-Roussillon

CalcaireGrèsGranit


Quelles pistes de valorisation ? Plusieurs dans la littérature

Référence Pays Type de boues Pistes de valorisation Tau x substitution

(%)

Gra

nite

Cal

caire

Ard

oise

Pie

rre

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briè

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Cér

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Bét

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Agr

icul

ture

Enr

obés

bi

tum

ineu

x

1 ENCEM, 1996 France x2 Satish K., et al., 1997 Inde x3 Catarino L. et al., 2003 Portugal x x4 Campos M. et al., 2004 Espagne x5 Menezes R. et al., 2004 Brésil x x 356 Segadas A. et al., 2004 Espagne x x x7 Arslan E. et al., 2005 Turquie x x8 Acchar W. et al., 2006 Brésil x x x 509 Ibrahim D. 2006 Egypte x x 40-6010 Al-Joulani N. 2007 (a) Palestine x11 Al-Joulani N. 2007 (b) Palestine x x x12 Almeida N. et al., 2007 Portugal x13 Bashaar Y. Ammary, 2007 Jordanie x x14 Prasanna K., Kurian J., 2007 Inde x x x x15 Torres P. et al., 2007 ? x x 60-7016 Costa Oliveira et al., 2008 (a) Portugal x x17 Costa Oliveira et al., 2008 (b) Portugal x x18 Mostafa A. et al., 2008 Egypte x x 40-10019 Al-Zboon K. et al., 2009 Jordanie x 5020 Aukour F., 2009 Jordanie x x21 Salinas E. et al., 2009 Mexique x x x x x22 Suzaki J. et al., 2010 Chine x23 Silva M. et al., 2011 Brézil x x 3524 Hernandez crespo ? x x


CARACTÉRISATION DES BOUES SELON PRESCRIPTION DE

L’INDUSTRIE DU BÉTON


Prescription norme harmonisée granulats pour béton

(Exemple Marquage CE des fillers sous système 4)


Addition minérale Origine Nature, composition minéralogique

Masse volumique(g/cm 3)

Surface spécifique Blaine (m 2/kg)

Calcaire Bourgogne Calcite 2,61 871,3Granit Bretagne Quartz, feldspath, mica 2,55 546,9Grés Lorraine Grès quartzique 2,49 270,2

Constituant D 10

(µm)D50

(µm)D90

(µm)D100

(µm)Ciment CEM I Portland 5,7 18,7 55,0 63,0Fine calcaire 0,897 2,811 9,545 ~ 130Fine granititique 2,349 13,088 46,667 ~ 110Fine grèseuse 3,679 20,098 79,549 ~ 220

Répartition granulométrique des fines

1. Caractéristiques physiques

RÉSULTATS D ’ESSAIS


Analyse semi-quantitativeAbsent -

< 1 % Traces

1 à 5 % +

6 à 20 % ++

21 à 50 % +++

51 à 80 % ++++

81 à 100 % +++++

Phases présentes Boues calcaires

Boues granitiques

Boues gréseuses

Famille

Quartz (SiO2) - +++ ++++ Silice

Calcite (CaCO3) +++++ - - Calcite

Microcline (KAlSi3O8) - +++ +++ Feldspaths

Phlogopite (KMg3Si3AlO10) - ++ - Micas

Muscovite 2M1(KAl2AlSi3O10) - ++ ++ Micas

Albite (NaAlSi3O8) - +++ - Feldspaths

Clinochlore(Mg,Fe)5Al(SiAl)O10(OH)8

- Traces Traces Chlorites

2. Caractéristiques géométriques

Composition minéralogique des phases cristallines par analyse DRX



Paramètre Fines calcairesFines granit

Fines grès

Exigences normatives

Par

amèt

res

chim

ique

s

Silice totale et réactivité aux alcalins % 0,73 Non Réactive (NR) si < 4 %

Carbonate de calcium (CaCO3) % en masse 96,65 Catégorie à déclarer

Carbonates totaux (CaCO3 + MgCO3) % en masse 96,71 Catégorie à déclarer

Chlorures Cl- % en masse 0,002 0,002 0,001 ≤ 0,1

Sulfates SO3 % en masse ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,15

Soufre total S % en masse 0,05 0,04 0,02 ≤ 0,4

Teneur en alcalins totaux Na2O % en masse ≤ 0,1 1,2 ≤ 0,01 A déclarer

Teneur en matières organiques - 0,11 ≤ 0,2

Propreté au bleu de méthylène g/kg 2,8 3,1 4,1 A déclarer

Teneurs en matières humiques & acide fulvique

- Négatif NégatifPrécautions à prendre si

tests positifs

Par

amèt

res

phys

ique

s

Stabilité volumique – retrait au séchage % 0,057 0,052 < 0,075

Indice d’activité - 0,82 ≥ 0,71

Teneur en eau % à déclarer à déclarer à déclarer à déclarer

Granulométrie % Catégorie FM à déclarer à déclarer Catégorie FM

Selon prescriptions des normes NF P 18-508 et NF EN 12 620+A1

3. Caractéristiques physico-chimiques



4. Essais sur mortiers


Mortier témoin CEM I Mortier boue calcairew = 30,6 %

Mortier boue granitw = 38,3 %

Mortier boue grèsw = 59,9 %

Sable (g) 1 350 1 350 1 350 1 350

Ciment (g) 450 337,5 337,5 337,5

Boue (g)dont boue sèche (g)

//

162,1112,5

182,3112,5

280,6112,5

Eau totale (g) dont eau d’ajout(g)dont eau boue (g)

225225

/

225175,449,6

225155,269,8

325156,9168,1

Rapport E/L 0,5 0,5 0,5 0,72


Calcaire Granit Grès

Béton Caractérisation selon les prescriptions de la norme addition calcaire NF P 18-508Échantillon conforme

Caractérisation selon les prescriptions de la norme granulats NF EN 12 620+A1Échantillons conformes

Enrobés bitumineux Caractérisation selon les prescriptions de la norme granulats NF EN 13043Échantillons conformes

Les fines étudiées répondent aux exigences des additions calcaires et fillers au sens des normes NF EN 12620+A1, NF EN 13043 et NF P 18-508.

Selon prescriptions des normes NF P 18-508, NF EN 12 620+A1, NF EN 13043



Période 25 avril – 29 juillet 2015

Enquête (base de données, terrain)- installations existantes- caractéristiques boues : technologie, minéralogie, additif, volumes mensuels, utilisations, localisation, saisonnalité, qualité demandée, état humide/anhydre…etc.,- recensement des débouchés : centrales BPE, centrales enrobés, autre ?).

Analyse des résultats - situation chiffrée « origine – destination potentielle »- réflexion sur l’opportunité de création de centres de collecte (coût transport, stockage…etc.) ;- séchage éventuel : technologie, coût, lieu séchage, mode de transport, etc.

Recyclage des boues de sciage dans le béton : Etude Technico-économique de faisabilité (Université de Lorraine)

TRAVAUX À VENIR


Début thèse: octobre 2016Ca

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Dépôt de candidature : 31 mars 2016

Employeur ADEME : CDD 3 ans

Evaluation dossiers : avril – mai 2016

Commission évaluation : juin 2016

Sélection finale projets : début juillet 2016

Elaboration convention CDD : été-automne 2016

TRAVAUX À VENIR


Période : 21 mars - 31 juin 2016

Valorisation des boues dans les enrobés tièdes - sui teStage IFSTTAR en collaboration avec l’entreprise Er mont de St-Etienne

Échelle laboratoire Échelle semi-industrielle

TRAVAUX À VENIR


Merci de votre attention

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