Utilisation des broyats de pneus comme matériau drainant ... - Aliapur

Wascon 2009 - Lyon 

© Aliapur 2009


© Aliapur 2009 

1. Contexte 

2. Objectifs 

3. Dispositif expérimental 

4. Analyses physico-chimiques 

5. Essais éco-toxicologiques 

6. Conclusion 

SOMMAIRE

Les principaux types de bassins 



Contexte

L’utilisation des broyats de PUNR comme matériau drainant : 

une solution techniquement pertinente 



Un rapport vide/volume total intéressant, 

Des qualités physiques et mécaniques adaptées : résistance 

à la compression, perméabilité,... 

Un substitut à des matériaux naturels (graves). 

Large A 

Contrainte (kPa) Densité (kg/m 3 ) Porosité totale (%) Perméabilité (m/s) 

100 602 61 3.4 10 -4 

300 862 44 2.3 10 -4 

Contexte

Une problématique récente et en pleine évolution 



Une législation peu contraignante, sujette à interprétation, 

Une insuffisance de préconisations pouvant conduire 

à des mises en œuvre et à des exploitations risquées. 

La nécessité de mettre en place 

un programme d’expérimentation 

permettant d’évaluer l’éventuel 

impact environnemental des PUNR 

dans ce type d’ouvrage. 

Contexte

Contexte 

En septembre 2008, démarrage d'un programme d'expérimentation 



initié par Aliapur, 

soutenu par l'ADEME, 

mis en œuvre par 

le Groupement d'Intérêt 

Scientifique EEDEMS. 

Cette nouvelle étude d'impact 

environnemental menée 

par Aliapur 

complétera 

les publications 

concernant 

l'utilisation des PUNR 

déjà disponibles.

1 objectif principal 

Évaluer, par essais pilotes en laboratoire, l’éventuel risque 

environnemental lié à l'utilisation de broyats, 

4 objectifs complémentaires 



Extrapoler les résultats sur le long terme, 

Définir des méthodes d'analyse représentatives 

des scénarios d'usage, 

Proposer et diffuser des préconisations de mise en œuvre 

et d'utilisation des bassins, 

Contribuer aux travaux normatifs en fournissant des données 

tangibles et mesurées en vue de définir des protocoles 

de suivi de sites. 

Les objectifs

Sélection de l’échantillon de broyats 



d’une taille (500 kg) 

représentative d'une production de 250 t, 

cohérente avec la contenance d'un bassin. 

Protocole d'échantillonnage effectué par SGS. 

Le dispositif expérimental 

Quartage de l’échantillon Stockage de l’échantillon

Sélection de l’échantillon de broyats 




composé de broyats majoritairement VL (large A) et broyats 

majoritairement PL (large B), 

Large A GRANULATEX Large A EUREC Large B Gilles HENRY 

Masse volumique (t) 0,485 0,485 0,570 

Volume vide % 0,67 0,67 0,64 

Masse PUNR (kg) 459 459 417 

Volume eau (l) 687 687 625 

Ratio L/S 1,5 1,5 1,5 

couvrant la gamme des spécifications définies par Aliapur, 

Produits broyés issus de PUNR de CATÉGORIE A/E : SMALL A/E MEDIUM A/E LARGE A/E 

PNC Plus de 70 % des pièces dans l’intervalle 35-110 mm 40-140 mm 50-200 mm 

PNG Moins de 7 % des pièces supérieures à 125 mm 160 mm 230 mm 

PMF Masse des fines (< à 20 mm) inférieure à 10% 5% 5% 

PNB Moins de 7 % des pièces ayant une barbule supérieure à 20 mm 30 mm 40 mm

©Michel DJAOUI / ALIAPUR 

Reproduction des conditions du milieu naturel 




Un caisson test par type de broyat : 


large A (origine EUREC Environnement, Saint-Pierre-de-Chandieu-69), 

large A (origine GRANULATEX, Perrignier-74), 

large B (origine Gilles HENRY, Chaudeney-sur-Moselle-54). 

Ajustement Préparation de la masse des caissons de broyats 



Ajustement du volume d’eau 

Ajustement de la pesée

Reproduction des conditions réelles d’utilisation 



une alternance 

de remplissages 

et de vidanges 

pour imiter 

les conditions 

météorologiques 

(périodes humides / 

périodes sèches), 

une immersion 

complète des broyats 

reproduisant la situation 

la plus défavorable, 


des prélèvements plus fréquents en début d'expérimentation 

pour tenir compte du lessivage en début d'immersion.

Calendrier des prélèvements 



Le dispositif expérimental

Les contraintes et limites de l’expérimentation 




On utilise l’eau du réseau au lieu d'eau de pluie, mais : 

sa composition est connue et constante quelles que soient les 

variantes analysées, 

Pour des raisons de coût, tous les prélèvements ne sont 

pas analysés, mais: 

on dispose de réserves en cas d'anomalies, 

La durée d'expérimentation est limitée à 7 mois, mais : 

les conditions de simulation extrêmes exacerbant les échanges 

entre broyats et milieu permettent une extrapolation à long terme 

majorante.

Des mesures répétées et exhaustives 



Les analyses physico-chimiques 

7 échantillons par types de broyats, soit 21 échantillons au total, 

122 éléments et substances analysés : 

pH et conductivité, 

19 métaux (Al, Ba, Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Si, Ti, Zn, As, Cd, Cr total, Pb), 

chlorures, sulfates, nitrates, fluorures, bromures, cyanures totaux, 

ammonium, azote kjeldhal, 

carbone organique dissous, 

hydrocarbures totaux, 

mercaptobenzothiazol, 

16 hydrocarbures aromatiques polycycliques, 

9 amines, 

6 phtalates, 

8 nitrosamines, 

17 alkyl et arylphénols, 

36 anilines.


Une comparaison systématique des valeurs mesurées avec les valeurs 

limites fixées par la réglementation 



décret n°2001-1220 du 20 décembre 2001 : 

eaux brutes destinées à la consommation humaine, 

à l'exclusion des eaux minérales naturelles, 

eaux superficielles destinées à la consommation humaine, 

à l'exclusion des eaux minérales naturelles, 

SEQ-EAU version 2 : 

système d’évaluation de la qualité de l’eau des cours d’eau 

(classes d’aptitude aux usages - production eau potable 

sur eaux brutes).



© Aliapur 2009

Des résultats rassurants 




Substances recherchées : des valeurs de concentration inférieures 

aux seuils de détection analytique pour 73,8% des 122 substances, 

Substances détectées : 

un relargage maximum durant le premier mois d'expérimentation 

suivi d’une baisse rapide des concentrations vers des valeurs 

faibles ou nulles, 

des concentrations inférieures aux valeurs limites de la législation 

de référence pour la quasi-totalité des substances détectées, 

même durant le premier mois.

Objectif : vérifier l'impact sur les êtres vivants 



Les essais éco-toxicologiques 

Un complément indispensable aux analyses physico-chimiques pour : 

prendre en compte de possibles synergies entre substances, 

appréhender l'influence d'éventuels matériaux non recherchés. 

Le programme de recherche : 

toxicité aiguë vis-à-vis de la daphnie, 

toxicité chronique vis-à-vis de l'algue 

verte unicellulaire, 

impact des arrosages sur les organismes 

terrestres, 

inhibition de la germination de semences 

végétales en 7 jours, 

impact des arrosages sur gazon pendant 12 semaines.

Des observations cohérentes avec 

les faibles taux de relargage constatés 



aucune écotoxicité observée, 

ni sur les organismes animaux, 

ni sur les organismes végétaux, 

quel que soit le type de broyat, 

quelques réserves fondées sur 

des données bibliographiques 

pour les substances phénolées. 

Les essais éco-toxicologiques

Des résultats expérimentaux concordants 



Conclusion 

Le protocole expérimental conduit pendant 7 mois n'a mis 

en évidence aucun impact environnemental dû à l'utilisation 

des broyats de PUNR.

Extrapolation possible sur l'usage 

à long terme 



Bassins de rétention / infiltration : 

le protocole expérimental 

reproduit le cycle naturel : 

orage, remplissage du bassin, 

évacuation, sécheresse, 

30 remplissages 

en 205 jours un épisode 

pluvieux très important 

par semaine durant 

environ 6 mois. 

Conclusion


à long terme 



Tranchées drainantes : 

en situation réelle : pas d'eau 

stagnante, pas d'immersion 

prolongée, 

pour une vitesse d'écoulement 

de 0,05 m/s : 

20h de contact tranchée 

longue de 35 km. 

Conclusion


à long terme 



Chemins drainants : 

pluviométrie annuelle en région 

lyonnaise : 800 l/m²/an 

pour 60% d'infiltration : 

1 remplissage 

du caisson percolation 

de 480 l/m²/an 

30 remplissages 30 années 

en situation réelle. 

Conclusion

Conclusion 

Les résultats de l'étude d'impact démontrent que, sous réserve : 



d'une mise en œuvre et d'une utilisation respectant 

les règles de l'art, 

de l'utilisation de broyats issus d'une collecte maîtrisée, de taille 

calibrée et d'une qualité de coupe contrôlée. 

l’utilisation de broyats de PUNR 

comme matériau drainant en bassins de rétention ou d’infiltration 

est une solution respectueuse de l'environnement.

Utilisation des broyats de pneus comme matériau drainant ... - Aliapur

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