plaquette bassin rétention aliapur

R
U
Les pneumatiques comme
éléments de structure des
bassins de rétention
LI
AP
Evaluation technique et
environnementale
d’un bassin expérimental
Des pneus usagés entiers de poids lourds permettent
de garnir les bassins de rétention, tout en conservant
un volume d’eau important.
(c
)A
La résistance de ces structures à base de pneus
usagés offre la possibilité de les recouvrir et
d’y aménager des espaces verts.
L’eau stockée peut être conservée comme réserve
incendie ou dirigée progressivement dans le milieu
naturel sans risque d'impact pour l'environnement.
Le principe
Lutte contre les inondations et optimisation de l’espace
Dans la lutte contre les inondations et la pollution, les eaux pluviales sont souvent récupérées pour favoriser leur retour progressif dans les réseaux collecteurs ou dans le milieu
naturel. En effet, les constructeurs et les aménageurs doivent légalement respecter un
R
coefficient de limite d'imperméabilisation des sols, ou bien réduire les débits de ruisselle-
ment par des systèmes de stockage provisoire, tels que les bassins de rétention
U
(article L.2224-10 du code général des collectivités territoriales).
Les structures de stockage d’eaux pluviales enterrées permettent de répondre à ces obligations
sans perdre d’espace. En fonction de leur rigidité
structurelle, il est possible de les recouvrir d’un
espace vert ou d’une chaussée.
Rigidité et stockage
LI
AP
La construction de ces bassins est donc réalisée avec
des matériaux répondant à un compromis pour offrir
une rigidité de la structure, couplée à une capacité
de stockage, qui selon les matériaux traditionnellement utilisés est :
● Importante (près de 100%) pour les bassins en
béton armé ou les citernes
● Assez
importante (supérieure à 70 %) pour
structures alvéolaires en plastique
● Faible pour les matériaux naturels granulaires
(galets)
Les fonctions de stockage
●
●
●
●
Irrigation ou arrosage d’espaces verts
Réserve incendie
Evacuation progressive vers les canalisations, les
rivières
Infiltration progressive vers des sols perméables
(c
)A
Les coûts d’achat et de mise en œuvre de ces
matériaux sont proportionnels à cette performance.
Vue en coupe
Vue de haut
2
Le bassin expérimental
Une technique alternative, durable et économique
L'étude a été conduite sur 12 mois, et sous 2 angles :
Les sociétés SLEG (systèmes d’étanchéité par géomembrane) et BRUNET TP (éco-aménagement), ont
identifié les potentialités de l’utilisation des pneus
usagés de poids lourds comme matériaux de structure de ce type de bassins.
Etude technique
Evaluation des capacités de stockage
Essais de pompage (utilisation en réserve incendie)
● Suivi des déformations de la couverture
●
R
●
Approche de l'expérience
Etude environnementale
En juin 2005, afin d’évaluer la faisabilité technique
et l’innocuité environnementale de cette application,
ALIAPUR, en partenariat avec l'ADEME, a lancé
l’étude d’un bassin mis en œuvre par ces sociétés.
Afin de disposer d’informations fiables et précises
sur cette application, l’étude a été confiée à
EEDEMS, un organisme indépendant et reconnu,
spécialisé dans l’évaluation environnementale des
déchets matériaux, et sols pollués.
U
Analyses régulières des eaux stockées après un
contact prolongé avec les pneus usagés du bassin :
● Suivi des concentrations des substances en présence et des paramètres physico-chimiques
● Essais d’écotoxicologie sur ces eaux
LI
AP
Les étapes de construction
Le bassin étudié a nécessité un volume d’excavation
de 300 m3 pour un volume utile théorique de 165 m3.
(c
)A
700 pneus usagés de poids lourds ont été mis en œuvre
manuellement, pour un volume de stockage de 130 m3.
3
Performances
Evaluation des performances hydrauliques et des tassements
Ces résultats permettent d’envisager un recouvrement de la structure par des espaces verts.
Calibrage volumétrique
Les essais ont permis d'évaluer la capacité de stockage d’eau utile à 75 % du volume du bassin expérimental, ce qui situe les pneus usagés comme d’excellents éléments de structures.
R
L’utilisation en surface de parking est une autre voie
qui nécessite des essais de comportement des enrobés sous faibles tassements et le respect d’une pente
d'au moins 1 %.
Pompage des eaux
U
Les essais réalisés par les services des pompiers
confirment que ce type de bassins répond aux exigences des Services Incendie et peut donc être utilisé comme réservoir incendie. Un débit de pompage
minimal requis de 60 m3 / h a été atteint sans désamorçage de la pompe.
LI
AP
Comportement géotechnique
Sur 12 mois, les déformations enregistrées au niveau
des matériaux de recouvrement restent faibles. Des
tassements ont été mesurés par la société SLEG au
maximum entre 1 et 2,4 cm sur 7 plots répartis sur
la couverture du bassin.
(c
)A
Dimensions du bassin expérimental
Volume utile 130 m3 sur 165 m3
Essais de pompage : débit maxi 120 m3/h
7 plots de référence
Essais de tassements sous charge de 40 T
4
Mise en oeuvre
Principales préconisations
La géométrie de l’ouvrage à construire sera à déterminer en fonction des hauteurs d’eau
R
maximum et minimum (suivant les altitudes d’arrivée et de rejet des canalisations).
Choix et mise en place des pneus
En fonction de l'utilisation de la surface supérieure, le
maître d’ouvrage déterminera la nature et l’épaisseur
de la couche de couverture du bassin : par exemple,
dans le cas du bassin expérimental, les pneus usagés
ont été recouverts par un complexe d’étanchéité.
Les pneus usagés de poids lourds sont sélectionnés et
choisis de diamètres et d’épaisseurs semblables,
non déchirés, propres, et exempts de terre ou de
graisse.
U
Couverture
Préalablement à leur pose, un dispositif complémentaire de drainage en fond de bassin est préconisé pour
relier les regards d’arrivée et de départ (par un drain
de diamètre 250 mm par exemple qui peut également
permettre un curage ultérieur du bassin).
LI
AP
Puis une grille de renforcement a été placée sur toute
la surface pour une meilleure répartition des efforts
lors de la mise en place des remblais supérieurs.
Le bassin a ensuite été recouvert par une couche de
sable puis par des matériaux graveleux d’environ
80 cm à 1 mètre d’épaisseur.
Etanchéité
La mise en place à plat des pneus est effectuée suivant
un calepinage adapté à la géométrie du bassin.
La pose se fait par couches successives placées en
quinconce, pour une bonne reprise des efforts dus à
la couverture.
Pour un bassin étanché dans sa totalité, les talus sont
lissés au godet pour éviter tout risque vis-à-vis du complexe d’étanchéité (en référence au Guide Bassin du
SETRA pour la construction des bassins routiers).
La hauteur totale de pneus est déterminée en tenant
compte d’un compactage de l’ordre de 25 % après
chargement.
(c
)A
Le fond est lissé, nivelé et soigneusement compacté.
Les membranes d’étanchéité sont assemblées par
doubles soudures à la machine à air chaud suivant les
recommandations du Guide Bassin du SETRA. Tous les
points triples sont pontés par une rustine.
Grave ciment + bicouche
Complexe étanchéité +
géogrille de renfort
Remblai
Niveau d’eau maxi
Pneus usagés
Complexe d’étanchéité
Drain ∅ 250mm
Principe de construction du bassin réalisé par
les sociétés SLEG / BRUNET TP
5
Analyse physico-chimique
Des concentrations toujours inférieures
aux limites légales
Des analyses physico-chimiques ont été réalisées en
amont et en aval du bassin, sur 3 cycles consécutifs
de 4 mois chacun, comprenant un remplissage et
une vidange, et simulant un contact eaux / pneus
usagés prolongé.
Zinc, en mg / l
U
R
Les valeurs obtenues ont été confrontées aux valeurs
limites définies par la réglementation française :
arrêté sur les rejets des ICPE (Installations Classées
pour la Protection de l'Environnement) du 02 février
1998 et décret n° 2001-1220 du 20 décembre
2001 relatif aux eaux destinées à la consommation
humaine.
LI
AP
L’analyse des résultats montre que les différentes substances recherchées (métaux, hydrocarbures, …)
sont toujours à des concentrations inférieures aux
valeurs limites légales de référence.
Sulfates, en mg / l
43 paramètres analysés :
●
●
●
●
●
●
●
(c
)A
●
pH
conductivité
ammonium
nitrates
cyanures totaux
métaux : As, Ba, Cd, Co, Cr, Cr-VI, Cu, Hg, Mo,
Ni, Pb, Sb, Se, Zn
sulfates
chlorures
fluorures
16 HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques)
hydrocarbures totaux
indice phénol
carbone total
carbone inorganique total
carbone organique total
●
●
●
●
●
●
●
HAP*, en µg / l
Ces paramètres ont été sélectionnés par EEDEMS, en
s'appuyant sur des études bibliographiques récentes
et sur le scénario d’utilisation des pneus usagés, en
s’inspirant de la méthodologie de la norme NF
EN12-920 (méthodologie pour la détermination du
comportement à la lixiviation dans des conditions
spécifiées).
* Somme des concentrations de 6 hydrocarbures aromatiques
polycycliques visés par le décret "eau potabilisable" :
Benzo(k)fluoranthène, Fluoranthène, Benzo(b)fluoranthène,
Benzo(a)pyrène, Indeno(1,2,3-cd) pyrène, Benzo(g,h,i)pérylène.
6
Etude écotoxicologique
Pourquoi une évaluation écotoxicologique ?
Résultats : aucun impact sur les êtres vivants
Les essais écotoxicologiques sont des compléments
indispensables aux analyses physico-chimiques et
à leur interprétation.
Des essais normalisés permettent d'apprécier
d’éventuels effets aigus et chroniques (mortalité et
effet sur la croissance) à court et moyen terme. Ces
essais ont été menés sur des échantillons d'eau
prélevés dans le bassin lors du premier cycle.
LI
AP
U
R
En mettant des êtres vivants en contact, soit avec des
matériaux testés, soit avec des eaux en contact avec
les matériaux (lixiviats, percolats, …), et en observant les effets produits, il devient possible de donner un avis argumenté sur l'impact potentiel du
matériau sur l'environnement. Ces essais normalisés sont des moyens d’apprécier a contrario les
conditions dans lesquelles il n’y a pas de risque écotoxique encouru, à court comme à plus long terme.
Croisssance du gazon
Ces essais n'ont montré aucune toxicité de l'eau du
bassin de rétention à court et moyen terme :
● vis-à-vis
d’organismes vivants à reproduction
rapide comme les daphnies (NF EN ISO 6341) et
les vers de terre (NF EN ISO 17512-1)
● vis-à-vis d’espèces végétales comme les algues
d’eau douce (NF T90-375) et des semences d’orge
(NF X31-201)
(c
)A
En complément, pour reproduire l’arrosage régulier
d’espaces verts engazonnés, des essais ont été
menés à plus long terme sur des espèces végétales
terrestres du type gazon Ray Grass.
Détail d'une daphnie
Ils montrent également que les eaux de rétention
n’ont aucun impact sur la germination et la
croissance des gazons.
En effet, si les informations obtenues par analyses
physico-chimiques ont pu être comparées à des
valeurs limites réglementaires, elles ne sont pas
directement interprétables en terme d'impact sur les
êtres vivants. Par exemple, elles ne permettent pas à
elles seules de mettre en évidence ou de prédire
d'éventuels effets de synergie entre des composés
présents à des concentrations faibles, voire
inférieures aux seuils de détection.
De plus, l’évaluation écotoxicologique permet de
mettre en évidence d’éventuels impacts dus à des
éléments ou des substances non recherchés dans
les analyses chimiques.
Germination des graines de végétaux
7
Résultats de l’étude :
un bassin fiable et écologique
R
Les résultats physico-chimiques et écotoxicologiques
valident selon EEDEMS le non-impact avéré sur
l’environnement.
Ces résultats positifs permettent d’envisager le retour
des eaux de rétention du bassin dans le milieu naturel ou leur utilisation pour lutter contre les incendies.
U
Fortes des résultats de l’évaluation technique, les
sociétés SLEG et BRUNET TP ont conçu à Bourg-enBresse (01) un autre bassin de ce type à grande
échelle : 170 mètres de long - 4 000 m2 d’étanchéité
- 10 000 pneus usagés PL. Ce bassin a été
ensuite recouvert d’une butte de terre paysagère.
RÉFÉRENCES
LI
AP
Etat de l'art des utilisations des pneumatiques usagés en centres de stockage de déchets et en bassins
de rétention d'eaux pluviales – 2005 – Auteurs
EEDEMS (INSAVALOR) – SLEG/EOS (synthèses
disponibles sur www.aliapur.fr).
ALIAPUR est un éco-organisme créé par les
principaux manufacturiers de pneumatiques pour
assumer collectivement leur obligation environnementale née du décret 2002-1563 du
24 décembre 2002. ALIAPUR collecte, trie et
valorise les pneus usagés en France.
Techniques alternatives en assainissement pluvial 1994 - GRAIE, LCPC, Agences de l’eau, CERTU,
INSA de LYON – édition Lavoisier TEC & DOC.
Nos prestataires sont répartis sur tout le territoire
français et sont rigoureusement sélectionnés pour
leur savoir-faire.
Guide pratique pour le dimensionnement des
besoins en eau - Document Technique D9 : Défense
extérieure contre l’incendie - 2001 - INESC - FFSA CNPP.
(c
)A
Etanchéité par géo membranes des ouvrages pour
les eaux de ruissellement routier - Guide technique –
SETRA – LCPC – 2000. Services Techniques des
Routes et Autoroutes. Laboratoire Central des Ponts
et Chaussées.
Elles fournissent les quantités et la qualité de
pneus usagés nécessaires aux chantiers de
bassins de rétention, selon les critères de
traçabilité exigés par ALIAPUR.
Arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements
et à la consommation d'eau ainsi qu'aux émissions
de toute nature des installations classées pour la protection de l'environnement soumises à autorisation
(ICPE) (JO du 3 mars 1998).
CONTACT :
SLEG, www.groupe-brunet.net/SLEG/
813, Avenue Léon Blum
01500 Ambérieu-en-Bugey - FRANCE
Tél : 04 74 46 16 61 - Fax : 04 74 46 16 63
ALIAPUR, www.aliapur.fr, [email protected]
71, cours Albert Thomas
69003 Lyon - FRANCE
Tél : 0820 814 774 - Fax : 04 78 54 67 14
EEDEMS, www.eedems.com, [email protected]
ADEME, www.ademe.fr
Décret n° 2001-1220 du 20 décembre 2001 relatif aux eaux destinées à la consommation humaine,
à l’exclusion des eaux minérales.
AUTEURS :
Catherine CLAUZADE, Responsable R&D Aliapur
Arthur de CAZENOVE, R&D Aliapur
8
© ALIAPUR 2008. Tous droits réservés. Crédit photos : ALIAPUR, SLEG, BRUNET, TP, DR.
conception - réalisation : Crayon Bleu - Impression dans le cadre d’Imprim’Vert
Ces plates-formes de préparation, toutes
certifiées Qualicert Valorpneu, sont spécialisées
dans les Travaux Publics.