Traitement et valorisation des sédiments de l'assainissement pluvial

Treatment and re-use of storm-water sediments

• Auteur / Autrice : François Petavy
• Direction : Véronique Ruban
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des ponts et chaussées (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrocarbures

Égouts pluviaux

Résumé

L’objectif de ces recherches est de contribuer à améliorer la gestion des résidus de l’assainissement pluvial : sédiments de bassins et de fossés, balayures de voiries. Les quantités importantes de sédiments pollués, avec des concentrations en hydrocarbures totaux, HAP et éléments traces souvent supérieures aux valeurs de référence pour les sols pollués ainsi que l’évolution de la réglementation, ont fait de cette problématique un enjeu environnemental et économique considérable. Le travail réalisé se décompose en deux parties avec d�����une part, la mise en œuvre de traitements physique et biologique et d’autre part, la détermination des filières potentielles de valorisation. L’étude de traitabilité réalisée en laboratoire montre que les polluants sont majoritairement présents au niveau des particules fines. Ces particules sont « libres » et facilement séparables par tri granulométrique, ou agglomérées et nécessitent alors une étape supplémentaire d’attrition pour permettre leur désagrégation et leur séparation granulométrique. Le protocole mis au point a permis, après optimisation des différents paramètres opératoires, de concentrer les polluants au sein des particules fines (< 80 µm) et de dépolluer jusqu’à 75 % de l’échantillon brut. Ces résultats ont débouché sur la conception d’une unité pilote, nommée ATTRISED, conçue selon le principe établi en laboratoire tout en respectant les contraintes techniques et économiques actuelles. Les séparations granulométriques (par tamis statique et vibrants et par hydrocyclones), couple��es à l’étape d’attrition permettent d’atteindre des rendements de dépollution de 75 % pour les balayures de voiries et de 70 % pour les résidus de bassin. En parallèle, la mise en place d’un traitement biologique (landfarming) a montré des pourcentages d’élimination des hydrocarbures totaux compris entre 50 et 80 %. Les résidus traités ont également été caractérisés d’un point de vue géotechnique afin de définir les filières potentielles de valorisation en construction routière (remblais, couches de forme…). L’ensemble de ces résultats a conduit à l’estimation économique d’une unité mobile de traitement et pourra servir à l’élaboration d’un guide pour les gestionnaires de bassins et voiries de manière à leur apporter des méthodes et solutions efficaces pour le traitement et la valorisation des produits de l’assainissement pluvial

The objective of this research is to contribute to improve the management of storm-water sediments, i. E. Sediments from ponds and ditches, and street sweeping sediments. This is a major environmental and economical stake, due to the large quantities of polluted sediments (hydrocarbons, PAH and trace elements concentrations are often above the standards for polluted soils) and to changes in laws. This work comprises 2 parts : the implementation of physical and biological treatments on the one hand, and the determination of the possibilities of re-use on the other hand. The treatability study carried out in the laboratory shows that the pollutants are mainly in the fine particles. These fines are either “free” and can be easily separated by sieving, or binded requiring, therefore, an attrition step to allow their desagregation and their separation. The protocol was optimized, allowing to concentrate the pollutants in the fine particles (< 80 µm) and to clean up 75 % of the bulk sediment. These results enabled us to develop the ATTRISED pilot plant based on the same principles as those used in the laboratory study, while taking into account actual technical and economical criteria. Particle size separations (static and vibratory screens) coupled to the attrition step allow depollution rates of 75 % and 70 % for street sweeping and pond sediments, respectively. A biological treatment (landfarming) was also carried out on these sediments showing a 50 to 80 %-decrease in total hydrocarbons. In order to identify the possibilities of re-use of the treated sediments in road construction (embankments…), geotechnical tests were also carried out. These results lead us to the economic assessment of a mobile treatment unit. The results will also be useful for the preparation of a guide providing pond managers with efficient solutions for the treatment and re-use of storm-water sediments