Utilisation des pneumatiques usagés entiers ou broyés … · 1 URGC Géotechnique – INSA de Lyon – Bâtiment JCA Coulomb - F69621 Villeurbanne 2 INSAVALOR POLDEN – 66 boulevard

EEDEMS / EOS pour ALIAPUR et l’ADEME. © Aliapur 2006. Tous droits de reproduction réservés. 1/15

Utilisation des pneumatiques usagés

entiers ou broyés

en centres de stockage de déchets

Synthèse d'une étude de l'état de l'art des utilisations des pneumatiques usagés

en centres de stockage de déchets et en bassins de rétention d'eaux pluviales.

Novembre 2005

Photo : Granulatex - © ALIAPUR 2006


SOMMAIRE

OPPORTUNITES DE VALORISATION DES PNEUS USAGES (BROYATS ET PNEUS ENTIERS) DANS LES CENTRES DE STOCKAGE DE DECHETS......................................... 4

Description des centres de stockage de déchets......................................................... 4 Les déchets : classification .........................................................................................4 Législations concernant le stockage de déchets .............................................................4

Française et européenne .........................................................................................4 Comparaison avec la législation américaine................................................................5

Objectifs et fonctionnement d’un centre de stockage de déchets ......................................5 Centre de stockage de classe 1 ................................................................................5 Centre de stockage de classe 2 ................................................................................6

Opportunité de valorisation........................................................................................ 7 Description des structures utilisées et fonctionnement ....................................................7 Notion de lixiviats .....................................................................................................8 Problèmes rencontrés avec les matériaux actuellement utilisés : contraintes (colmatage, tassements, …)....................................................................................................... 10 Retours d’expérience sur l’utilisation de broyats de pneus usagés................................... 10 Validité d’une extrapolation ou d’une transposition des résultats relevés dans la littérature et lacunes relevées dans les études menées................................................................ 11 Comparatifs financiers pour l’utilisation de broyats de pneus usagés en substitution des matériaux actuellement utilisés ................................................................................. 11

Drainage des eaux périphériques après confinement du CSD ................................... 12 Description des structures utilisées ............................................................................ 12 Législation ............................................................................................................. 12 Retours d’expériences sur l’utilisation de pneus usagés................................................. 12 Comportement des pneus usagés à la lixiviation à l’eau ................................................ 12 Drainage des eaux périphériques par des pneus usagés................................................ 13 Comparatifs financiers ............................................................................................. 13

Système de collecte des biogaz ................................................................................ 13 Description des structures utilisées ............................................................................ 13 Législation ............................................................................................................. 14 Retour d’expériences sur l’utilisation de pneus usagés .................................................. 14 Comparatifs financiers ............................................................................................. 14

Conclusions .............................................................................................................. 14 Force et faiblesse des approches ............................................................................... 14

Tableau de synthèse des fonctionnalités et applications potentielles des pneus usagés dans ces installations :

caractéristiques, avantages et inconvénients………….……….………………………………..15


PREAMBULE

Cette synthèse a été réalisée en s’appuyant sur une étude de l’état de l’art technique, économique et réglementaire réalisée par le Groupement d’Intérêt Scientifique EEDEMS et la société EOS à la demande et financée par l’Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie (ADEME) et la société ALIAPUR, filière française de valorisation des pneus usagés.

L’objectif principal est d’évaluer sur la base d’études les potentiels de valorisation des pneus usagés en Centres de Stockage des Déchets (CSD) et en bassins de rétention

La valorisation est vue au travers d’une substitution de matériaux naturels par des pneus usagés (entiers, broyats, granulats) en Centre de Stockage de Déchets (dans le cadre du Développement Durable) ou en utilisation des propriétés physiques des pneus en bassin de rétention (optimisation de l’espace).

« PUNR » : Pneus usagés non réutilisables.

Auteurs : Karine MARKEWITZ1, Francis MAIRET et Pascale NAQUIN2, Jean-François JABY3, Arthur de Cazenove 4

Coordinateur : Robert MORETTO5

1 URGC Géotechnique – INSA de Lyon – Bâtiment JCA Coulomb - F69621 Villeurbanne 2 INSAVALOR POLDEN – 66 boulevard Niels Bohr – Bâtiment CEI – F69603 Villeurbanne 3 EOS 10, chemin des Tards Venus, F69560 BRIGNAIS 4 ALIAPUR – 71 cours Albert Thomas – 69 003 Lyon 5 INSAVALOR EEDEMS – 66 boulevard Niels Bohr – Bâtiment CEI – F69603 Villeurbanne


Opportunités de valorisation des pneus usagés (broyats et pneus entiers) dans les centres de stockage de déchets

Description des centres de stockage de déchets

Les déchets : classification

D’après le décret 2002-540 du 18 avril 2002 relatif à la classification des déchets, ces derniers sont classés en trois groupes en fonction de la nature du danger qu'ils font courir à l'environnement :

Les déchets dangereux : contiennent des éléments polluants en concentration plus ou moins forte ;

Les déchets ménagers et assimilés : dont les déchets banals des entreprises assimilables aux ordures ménagères ;

Les déchets inertes : ne sont susceptibles d'aucune évolution physique, chimique ou biologique.

Législations concernant le stockage de déchets

Française et européenne

Trois classes de Centre d’Enfouissement Technique (CET) ou Centre de Stockage des Déchets (CSD) régissent le stockage de ces trois types de déchets.

Type Nature et origine des déchets Régime

Classe 1 Déchets Minéraux Stabilisés (résidus de dépollution et du traitement industriel) déchets dangereux

ICPE*, AM* du 18/12/92

Classe 2 Déchets Ménagers et Assimilés (refus de tri ou valorisation, mâchefers non valorisables)

ICPE, AM du 09/09/1997

Classe 3 Déchets "Inertes"

Code des Communes (responsabilité des Maires)

*ICPE : Installations Classées pour la Protection de l’Environnement ; AM : Arrêté Ministériel

La législation sur la mise en décharge s'articule autour de :

la loi de juillet 1992 limitant l'enfouissement aux seuls déchets ultimes à partir du 1er juillet 2002. Cette loi est précisée par la circulaire d'avril 1998 ;

l'arrêté du 9 septembre 1997 relatif aux nouvelles installations de stockage de déchets ménagers et assimilés et à la mise en conformité ;

la directive européenne du 26 avril 1999 relative à la mise en décharge.

Pour les classes 1 et 2, les règles établies pour la création ou l’extension de centres de stockages de déchets, outre les critères d’insertion dans le milieu naturel, impliquent que les centres de stockage doivent être exploités en alvéoles (classe 1), regroupées en casiers indépendants (classe 2).

Une double barrière passive (géologique) et active (synthétique) doit être mise en place sur le fond et les flancs du centre de stockage. Dans l’annexe I de la Directive de 1999 sur la protection du sol et des eaux, elle distingue les constitutions en fond et pente selon la classe de la décharge :« La base et les côtés de la décharge doivent être constitués d’une


couche minérale répondant aux exigences de perméabilité et d’épaisseur dont l’effet combiné, en terme de protection du sol, des eaux souterraines et des eaux de surfaces, est au moins équivalent à celui résultant des exigences suivantes :

décharge pour déchets dangereux : K=10-9 m/s, épaisseur : 5m

décharge pour déchets non dangereux : K=10-9 m/s sur 5 m d’épaisseur surmontés de 1 m avec K=10-9 m/s

décharge pour déchets inertes : K=10-7 m/s, épaisseur : 1m

Classe

Couverture de

confinement

Collecte des

lixiviats

Collecte et valorisation des

biogaz

Collecte eaux

superficielles

1 Oui + couvertures

intermédiaires en cours

d’exploitation

Oui Non Oui

2 Oui Oui Oui Oui

3 Oui Non Non Oui

La durée légale de suivi des centres de stockage de déchets après fermeture des sites est de 30 ans.

Comparaison avec la législation américaine

La section « Protection of environment » du « Code of Federal Regulations US » (Juillet 2003), comme la législation européenne définit les caractéristiques d’un centre de stockage de déchet. Il impose ainsi lui aussi une charge maximale de 30 cm de lixiviat en fond de casier (« a leachate collection system that is designed and constructed to maintain less than a 30-cm depth of leachate over the liner ») mais contrairement à la législation française, la barrière passive doit être composée d’une géomembrane et de 60 cm de sol compacté à 10-7 cm/s (« composite liner means a system consisting of two components; the upper component must consist of a minimum 30-mil flexible membrane liner (FML), and the lower component must consist of at least a two-foot layer of compacted soil with a hydraulic conductivity of no more than 1x10-7 cm/sec »). Ensuite l’Etat où est construit le centre de stockage propose un design qui devra être approuvé par l’EPA (Environmental protection Agency) (“The State determines the design meets the performance standard in Sec. 258.40(a)(1) The State petitions EPA to review its determination; and EPA approves the State determination or does not disapprove the determination within 30 days”).

Objectifs et fonctionnement d’un centre de stockage de déchets

Dans la mesure où la législation n’oblige pas la mise en place de systèmes de drainage ou d’étanchéité sur les centres de stockage de classe 3, nous ne prendrons en considération que les CSD de classe 1 et 2.

Centre de stockage de classe 1

Les centres de stockage de classe 1 sont réservés à des déchets ultimes issus des filières de valorisation et de dépollution [REFIOM, REFIDI, boues d’hydroxydes métalliques, résidus de décantation-filtration issus de la dépollution d’eaux résiduaires (non organiques), déchets de valorisation des métaux (plomb de batteries, aluminium, …), sables de fonderies non valorisables, pigments minéraux non valorisables des déchets de peinture]. Pour certains déchets, la stabilisation est nécessaire avant stockage afin de réduire la fraction soluble des déchets (réduction du lessivage) et améliorer leur intégrité mécanique (amélioration de la stabilité géotechnique).


En plus des enveloppes sécuritaires représentées par les barrières de sécurité actives et passives, l’aménagement du site doit prendre en compte le fait qu’il faut éviter tout contact entre les eaux et les déchets pour minimiser la formation de lixiviats. Le site doit être équipé de fossés périphériques et de tranchées drainantes.

Pour faciliter le drainage des eaux en fond de décharge, les protections suivantes sont généralement mises en place : une géomembrane de type PeHD (en général 2mm d’épaisseur), un géotextile de protection anti-poinçonnement du PeHD, une couche drainante de 50 cm d’épaisseur de matériaux lavés roulés siliceux de coefficient de perméabilité (conductivité hydraulique) supérieur à 1.10-4 m/s. Cette couche drainante peut-être remplacée par un composite de drainage synthétique (grille, alvéole, …).

La structure de la couverture de confinement est représentée de bas en haut par :

• un mètre de matériaux argileux (K<1.10-9 m/s), • une géomembrane, • un intervalle drainant, • de la terre végétale.

Centre de stockage de classe 2

Un centre de stockage de déchets de classe 2 peut être assimilé à un réacteur bio-physico-chimique où des réactions complexes de biodégradation ont lieu du fait de la présence de matières fermentescibles. Il est donc nécessaire de gérer les entrants (précipitations H20) et les effluents générés par biodégradation (lixiviats, biogaz). La structure standard d’un centre de stockage de déchets de classe 2 est illustrée à la Figure 1 (le détail des différents éléments tels géomembrane et géotextiles sera abordé ultérieurement).


Figure 1 – Coupe schématique et détaillée d’un centre de stockage de déchets

De l’ouverture à la fermeture d’un centre de stockage de déchets et après collecte et contrôle, les effluents liquides sont généralement dirigés vers une usine d’incinération ou vers une station de traitement, les effluents gazeux (biogaz) sont brûlés à l’air libre via une torchère ou valorisés par voie énergétique.

Opportunité de valorisation

En centres de stockages de déchets (classe 2), les opportunités de substitution de matériaux actuellement utilisés (naturels ou synthétiques) par des PUNR entiers ou broyés sont multiples : en drainage des eaux superficielles en couverture, en protection d’éléments d’étanchéité, en drainage biogaz et lixiviats.

Les zones où les PUNR pourraient venir en substitution sont figurées dans le schéma ci-après.

Figure 2 : Schéma des zones d’un centre de stockage susceptibles d’utiliser des

pneumatiques usagés, broyés ou entiers.

Description des structures utilisées et fonctionnement

Couche drainante (50 cm granulats siliceux roulés 20/40)Géotextile anti-poinçonnement ou géogrille

Géotextile anti-colmatage

Couche de 1 mètre matériaux à K = 10-9 m/s

Déchets

GéomembraneGéosynthétique bentonitique




Déchets





Déchets



Figure 3 : Dispositif classique d’étanchéité drainage en fond de casier

Le dispositif d’étanchéité-drainage des lixiviats utilisé en fond de casier de décharge correspond à une structure multicouche (cf. figure 8) intégrée à la barrière active constituée d’une géomembrane ou de tout dispositif équivalent et d’une couche drainante de 50 cm d’épaisseur, de coefficient de perméabilité de 10-4 m/s minimum, dans laquelle est disposée un réseau de drains de manière à ne pas imposer, en fond de casier, une charge hydraulique supérieure à 30 cm [articles 14 et 18 de l’arrêté ministériel du 1er mars 1993 rendu applicable par la transcription dans l’arrêté ministériel du 9 septembre 1997 (MAE 2002) et articles de la directive 1999/31/CE du Conseil du 26 avril 1999 concernant la mise en décharges des déchets (Conseil Européen 1999) Annexe I § 3.3].

Notion de lixiviats

Pour les stockages de classe 1, les techniques d’exploitation font que les lixiviats éventuels sont peu chargés et généralement réintroduits dans le processus de stabilisation. Pour les stockages de classe 3, la collecte et le traitement des éventuels lixiviats produits ne s’imposent pas.

La question de la collecte et du traitement des lixiviats se pose donc essentiellement pour les stockages de déchets non dangereux (classe 2).

Dans une décharge, la percolation des eaux météoriques au travers des déchets entraîne un phénomène de lixiviation : les eaux se chargent mécaniquement et surtout chimiquement en substances minérales et organiques (cf tableaux 5 et 6). La composition de ces lixiviats ou jus de décharge-évolue au cours du temps (cf. figure 9).

AGV : Acides gras volatils ; DCO : Demande Chimique en Oxygène Figure 4 : Evolution en fonction du temps des effluents liquides d’un CSD de classe II (Billard 2001c)


Tableau 5 : teneurs en polluants observées (éléments majeurs et principaux "métaux lourds") dans les lixiviats de décharge de déchets non dangereux [INVS, 2004].

Tableau 6 : teneurs en composés organiques anthropogéniques dans les lixiviats en µg/l [INVS, 2004].

Familles de composés

Concentrations en µ/l N*

ADEME 1995 N

Kjeldsen et al, 2002

Cétones 1,1 - 6600 4 pH 6,0 à 8,4 37 4,5 à 9

Esters phosphatés 1 - 360 5 Conductivité µS/cm 984 – 25800 18 2500 –

35000 Phtalates (Esters) 0,1 – 14 000 6

Composés furaniques 9 – 430 4 DCO mg O2/l 375 – 36315 36 140 –

152000

Ethers MTBE 0,8 – 35 1 DBO5 mg O2/l 110 – 16996 35 20 – 57000

Terpènes 0,3 - 255 6 COT mg/l 121 – 2340 7 30 – 29000

Azote Kjeldhal mg/l 19 – 2695 29 14 – 2500 Sulfonates (composés oxygénés)

<2,5 - 1188 1

MES totales mg/l 39 – 9048 23 2000 – 60000 Phénols 0,03 – 2 100 9

Alkylphénols 0,5 - 7 1 Phosphore total mg/l 0,95 – 21,2 12 0,1 – 23 Hydrocarbures Aromatiques 0,2 – 12 300 15

N-NH4+ mg/l 11 – 3186 29 50 – 2200

Cl- mg/l 29,5 – 3084 34 150 – 4500 Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

0,1 – 260 9

SO42- mg/l <5 – 154 19 8 – 7750

HCO3- mg/l 610 – 7320 Hydrocarbures Chlorés 0,01 – 6 582 12

Na+ mg/l 72 – 2540 5 70 – 7700

K+ mg/l 148 – 1640 5 50 – 3700 Hydrocarbures Aromatiques Chlorés

0,0025 - 110 6

Ca2+ mg/l 23 – 134 6 10 – 7200 Pesticides 0,025 - 150 2

Mg2+ mg/l 29 – 560 3 30 – 15000 *N : nombre de publications

Fer mg/l 1,39 – 165 31 3 – 5500

Manganèse mg/l <0,05 – 3895 13 0,03 – 1400

Arsenic mg/l 0,005 – 0,82 11 0,01 – 1

Cadmium mg/l <0,0002 – 0,072 31 0,0001 –

0,4

Chrome mg/l <0,001 – 0,99 31 0,02 – 1,5

Cobalt mg/l 0,005 – 10 Cuivre mg/l <0,01 – 0,64 31 0,005 – 10

Nickel mg/l <0,05 – 1,78 11 0,015 – 13

Plomb mg/l <0,001 – 0,7 31 0,001 – 5 Zinc mg/l 0,032 – 40,1 32 0,03 – 1000Mercure µg/l 0,15 – 2,9 9 0,05 –160

- ADEME, 1995 : données provenant de 11 décharges françaises de classe 2 sur la période 1982-1994. - Kjeldsen et al, 2002 : fourchettes de valeurs tirées d’une compilation de données issues de la littérature (n=14 publications relatives à des décharges d’Allemagne, de Grande-Bretagne, d’Europe du Nord et d’Italie sur la période 1980-1997).


Problèmes rencontrés avec les matériaux actuellement utilisés : contraintes (colmatage, tassements, …)

Les principales contraintes des structures de fonds de centre de stockage de déchets sont :

Une pression pouvant dépasser 2000 kPa. Les matériaux utilisés doivent donc non seulement supporter cette charge mais continuer à être efficaces sous cette contrainte,

Une augmentation de température jusqu’à 60ºC qui peut affecter les propriétés physico-chimiques des matériaux utilisés,

Le contact avec les lixiviats qui peut transformer les propriétés physico-chimiques des matériaux utilisés,

Le colmatage dû aux matériaux fins, à la formation d’un biofilm et/ou des précipités biochimiques.

Retours d’expérience sur l’utilisation de broyats de PUNR

Quelques études ont été effectuées pour comprendre le comportement des pneus comme système de drainage de lixiviats. La grande majorité a été menée en laboratoire. Cependant, Phaneuf et Glander (2003) ont publié le suivi de la construction d’une couche de drainage de chips de pneus, telle qu’illustrée dans la Figure 5.

Figure 5 : Structure d’une couche de drainage utilisant des chips de pneus dans un centre de stockage de déchets (Phaneuf and Glandes, 2003)

Reddy et Saichek (1998b) et Warith et Rao (2004) ont montré que le système de drainage restait efficace malgré la compressibilité des copeaux de pneus sous une charge allant jusqu’à 1 006 kPa. Une fois le site fermé, Reddy et Saichek (1998b) ont montré que le bilan hydrique était identique pour la couche drainante contenant des copeaux de pneus et pour celle témoin contenant des graviers. Et en service, la charge hydraulique au-dessus de la géomembrane était de 2,54 mm pour les découpes de pneus et de 28 mm pour le témoin. Le pouvoir drainant des copeaux de pneus était donc supérieur.

Rowe et McIssaac (2005) ont utilisé des découpes de pneus d’une conductivité hydraulique initiale de 0,007 et 0,024 m/s et des graviers d’une conductivité initiale de 0,78 m/s dans des tests de lixiviation en colonne. Après 750 jours d’écoulement, la conductivité est de 10-

7 à 10-8 m/s pour les découpes de pneus et 10-6 à 10-7 m/s pour le gravier. Du colmatage est présent dans les deux systèmes de drainage. Ce colmatage est composé majoritairement formé de carbonate de calcium à raison de 29 % et 34 % pour les découpes de pneus et les graviers respectivement. Aucune différence significative de


concentrations des effluents n’est notée entre les systèmes de drainage comportant du gravier et ceux comportant des découpes de pneus.

Andrew (1996) a utilisé des pneumatiques usagés comme couche drainante d’une partie d’une décharge d’ordures ménagères. Le contrôle de la décharge pendant 2 ans a montré un fonctionnement normal. Les analyses des lixiviats ont porté sur les composés organiques volatils (selon la norme U.S. EPA Method 8240) et semi-volatils (selon la norme U.S. EPA Method 625) ainsi que les métaux. Des concentrations élevées en Fe et en Al ont été relevées. Cependant, la comparaison des teneurs entre la partie contenant des pneus et celle contenant du sable montre que les pneus n’ont pas d’influence sur la composition des lixiviats.

Validité d’une extrapolation ou d’une transposition des résultats relevés dans la littérature et lacunes relevées dans les études menées

Aucune des études relevées sur l’utilisation des découpes de pneus comme système de drainage n’avait pour objet une exploration large de différents types de découpes de pneus dans leur utilisation en système de drainage. De plus, une fois mise en place comme couches drainantes, peu d’études ont eu pour objet le suivi du comportement des découpes de pneus à long terme.

Des études complémentaires doivent être effectuées sur l’utilisation de découpes de pneus. En effet, peu d’information n’est disponible sur les comportements in-situ et à long terme.

Comparatifs financiers pour l’utilisation de broyats de PUNR en substitution des matériaux actuellement utilisés

Fonction

Matériaux habituellement utilisés

Alternative PUNR*

Drainage lixiviats en fond de casier

Matériaux granulaires :

12 à 18 €/m3

Broyats de pneus : de 0 à - 10 €/m3 selon les conditions de collecte et de tri et de découpes des PUNR (sources : données plateformes de broyage)

Protection de géomembrane

Géotextile : 0,3 et 1,5 €/m2 Fibres : gratuit si non-manufacturées

Découpes de pneus de 0 à 2,5 €/m2 selon la granulométrie et la découpe*

(sources : données plateformes de broyage)

* Les coûts indiqués ne sont donnés qu’à titre indicatif et peuvent être sujets à variations.

Considérant le décret n° 2002-1563 du 24 décembre 2002 relatif à l'élimination des pneumatiques usagés et les obligations attenantes aux distributeurs de pneumatiques (collecte et valorisation des pneus usagés (PU)).


Drainage des eaux périphériques après confinement du CSD

Description des structures utilisées

Une couverture de centre de stockage de déchet est un système multi-couche comme décrit dans la figure 11.

Le système de drainage des eaux périphériques permet d’évacuer latéralement l’eau météorique, de réduire la charge hydraulique agissant sur la couche inférieure, de réduire les teneurs en eaux des couches supérieures et d’améliorer ainsi la stabilité des pentes. En outre, du fait de la biodégradation des déchets, des tassements ont lieu. Ceci a pour conséquence de créer des tensions que les matériaux de couvertures doivent compenser. De plus, les géosynthétiques sont soumis à des contraintes chimiques et biologiques.

Figure 6.- Couverture et système classique de collecte de biogaz

Législation

Se rapporte à la législation en vigueur relative au CSD de classe 2 (cf. paragraphes précédents).

Retours d’expériences sur l’utilisation de pneus usagés

L’utilisation des découpes de pneus en système de drainage de couverture n’a pas, à notre connaissance, fait l’objet d’étude. Seul le ministère de la qualité environnementale de l’Arkansas, dans son guide de bonnes pratiques pour l’utilisation des découpes de pneus comme matériau de drainage, prévoit cette possibilité en préconisant de ne pas placer les découpes de pneus sur les pentes. En effet, des rotations ou des déformations individuelles de chaque particule de pneus ont lieu dans les premières étapes du cisaillement (Edeskär 2004) et peuvent avoir des conséquences sur la stabilité des pentes.

Comportement des pneus usagés à la lixiviation à l’eau

Concernant le comportement à la lixiviation à l’eau, de nombreuses analyses ont été réalisées sur des découpes de PUNR ou sur des PUNR entiers. Les résultats de tests en laboratoire relevés à partir de 7 publications font apparaître : Une influence du pH et de la granulométrie (lixiviation de certains éléments accrue avec les éléments de petite taille) ; Une décroissance de la solubilisation des composés avec le temps ; Une migration de certaines substances qu’après une certaine durée ; Que toutes les teneurs mesurées par Tests TCLP (Toxicity Characterization Leaching Procedure) sont en dessous des limites (TCLP Regulatory Levels et U.S. EPA Drinking WaterStandards) ; L’absence d’éco-toxicité.

Terre végétale

Couche drainante

Géotextile anti-poinçonnementGéomembrane

Couche argileuse

Couche de forme drainante

Déchets

Terre végétale

Couche drainante


Couche argileuse

Couche de forme drainante pour biogaz

Déchets

Terre végétale

Couche drainante


Couche argileuse

Couche de forme drainante

Déchets

Terre végétale

Couche drainante


Couche argileuse

Couche de forme drainante pour biogaz

Déchets


Les résultats de tests sur le terrain relevés à partir de 6 publications font apparaître : Des teneurs élevés en Fe et Mn ; Comportements variables de certains éléments tels le Cd, le Zn.

Drainage des eaux périphériques par des PUNR

Le calcul pour optimiser le drainage des eaux périphérique doit prendre en compte les précipitations, le taux d’infiltration dans les déchets désiré, l’espacement des drains pour permettre une évacuation suffisante. En outre un facteur de sécurité devra être appliqué.

Comparatifs financiers

Fonction

Matériaux habituellement utilisés

Alternative PUNR*

Protection Géotextile : 0,3 et 1,5 €/m2 Fibres : gratuit si non-manufacturées

Découpes de pneus de 0 à 2,5 €/m2 selon la granulométrie et la découpe (sources : données plateformes de broyage)

En couverture de confinement : drainage des eaux de ruissellement

Matériaux granulaires :

12 à 18 €/m3

Chips de pneus : 0 à 5 €/m3 (sources : données plateformes de broyage)

* Les coûts indiqués ne sont donnés qu’à titre indicatif et peuvent être sujets à variations.

Considérant le décret n° 2002-1563 du 24 décembre 2002 relatif à l'élimination des pneumatiques usagés et les obligations attenantes aux distributeurs de pneumatiques (collecte et valorisation des PU).

Système de collecte des biogaz

Description des structures utilisées

Les flux de biogaz doivent être collectés et transportés par un réseau de conduits capable de résister aux contraintes mécaniques, aux tassements différentiels et à l’agression chimique des biogaz. Le réseau de conduite suit un maillage dans la cellule de manière à optimiser la collecte des biogaz. Des problèmes de colmatage de réseaux de drain par cristallisation de composés (principalement soufrés) ou par condensation d’eau ont été relevés sur différents sites. Le traitement des biogaz par combustion est effectué ensuite par l’intermédiaire d’une torchère.

Figure 7 - Schéma d’un système de collecte de biogaz

PRINCIPE RESEAU DE DEGAZAGEPRINCIPE RESEAU DE DEGAZAGE


Législation

Articles de l’arrêté ministériel du 1er mars 1993 rendu applicable par la transcription dans l’arrêté ministériel du 9 septembre 1997 (MAE 2002). : Article 44 (analyses de la composition du biogaz capté).

Articles de la directive 1999/31/CE du Conseil du 26 avril 1999 concernant la mise en décharge des déchets (Conseil Européen 1999) : Annexe I - §4 (maîtrise des gaz) et 5 (nuisances et dangers)

Retour d’expériences sur l’utilisation de pneus usagés

Très peu d’informations sont disponibles. A notre connaissance, aucune investigation n’a été encore effectuée pour l’utilisation des découpes de pneus dans ce but.

Comparatifs financiers

Fonction drainage Matériaux habituellement utilisés

Alternative PUNR

Sous couverture de confinement: drainage des biogaz

Géocomposites de drainage 2,7 à 4 €/m2

Découpes de pneus de 5 à 15 € /m2

(sources : données plateformes de broyage)

Les coûts indiqués ne sont donnés qu’à titre indicatif et peuvent être sujets à variations.

Considérant le décret n° 2002-1563 du 24 décembre 2002 relatif à l'élimination des pneumatiques usagés et les obligations attenantes aux distributeurs de pneumatiques (collecte et valorisation des pneus usagés).

Conclusions

Force et faiblesse des approches

Pour ce qui concerne les différentes approches relevées dans la littérature à propos du drainage des lixiviats, elles ne traitent que d’un groupe de découpes de pneus : ceux de dimension intermédiaire (entre 30 et 70 mm). Toutes les fractions "fines" ou "grandes" sont peu étudiées.

Les études se révèlent souvent soit trop généralistes (caractérisation des matériaux), soit trop spécifiques (un type de matériau dans un contexte donné) : données de laboratoires parfois conséquentes mais manque d’application et de retour d’expérience in situ.

D’un point de vue global et malgré certains résultats parfois contradictoires, la lixiviation de découpes de pneumatiques ou de pneus entiers à l’eau ne semble pas avoir d’impact pour l’environnement. Les différentes études préconisent cependant d’être vigilant sur l’utilisation des pneumatiques dans l’environnement, notamment en cas de contact avec la nappe phréatique. Chaque utilisation sur le terrain fait intervenir des conditions particulières qu’il faut prendre en compte.

L’état de l’art apporte des connaissances intéressantes mais ne permet pas un choix éclairé pour l’utilisation de tel ou tel type de découpes dans chacune des filières de valorisation.


Tableau de synthèse des fonctionnalités et applications potentielles des pneus usagés dans ces installations : caractéristiques, avantages et inconvénients.

Fonction Caractéristiques des pneus usagés à utiliser

Avantages des pneus usagés Inconvénients des pneus usagés

Drainage en fond de casier en CSD

Découpes les plus grosses possibles pour une conductivité hydraulique la plus élevée possible.

- Selon les études, pour toutes découpes de pneus supérieures à 4 mm, la réglementation de K = 10-4 m/s semble respectée.

Conductivité hydraulique élevée même avec une forte charge appliquée,

Densité faible,

- Economiquement favorable.

Gestion et stockage réglementés des matériaux,

- Le contact des barbules (excroissances métalliques filiformes) avec la géomembrane doit être étudié et contrôlé.

Drainage des eaux périphériques en CSD

Matériaux permettant un drainage des eaux sous faible charge. L’état de l’art ne permet pas d’exclure un groupe de découpes même si les grandes tailles sont préférables.

Conductivité hydraulique élevée même avec une forte charge appliquée,

Densité faible,


Gestion et stockage réglementés des matériaux.

Drainage des biogaz en CSD

Matériaux permettant le drainage des biogaz sous faible charge.

Aucune étude préalable publiée n’existe sur le sujet,

Indice des vides important,


Aucune étude préalable publiée n’existe sur le sujet

Coût de mise en œuvre non évalué

Volume concerné actuellement peu important,

- Gestion et stockage réglementés des matériaux.

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Utilisation des pneumatiques usagés entiers ou broyés … · 1 URGC Géotechnique – INSA de Lyon – Bâtiment JCA Coulomb - F69621 Villeurbanne 2 INSAVALOR POLDEN – 66 boulevard