2. Une problématique de recherche déclinée en 3 questions principales
5.1 L’évaluation environnementale des déchets
5.1.5 La méthodologie du SETRA
Dès le début des années 2000, le Ministère en charge de l’Environnement a engagé une démarche visant à établir un référentiel unique et harmonisé permettant de statuer sur l’acceptabilité environnementale des matériaux alternatifs37 en technique routière. Cette démarche a pour finalité de déterminer, pour un gisement de matériaux alternatifs donné, els prescriptions environnementales à respecter pour trois classes d’usage envisagées :
Usage revêtu ou usage de type 1 : revêtu d’une couche de surface réputée imperméable (asphalte, enrobés, enduits superficiels, béton, pavés jointoyés) et présentant une pente minimum de 1% ;
Usage recouvert ou usage de type 2 : recouvert par au moins 30 cm de matériaux naturels (dont terre végétale), avec une pente minimale de 5% sur le dessus de cette couverture, afin de limiter l’infiltration de l’eau ;
Usage non revêtu non recouvert ou usage de type 3.
Ces travaux ont ainsi conduit à la publication du guide méthodologique « Acceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière - Evaluation environnementale » [101], puis de ses déclinaisons opérationnelles relatives à l’acceptabilité environnementale des laitiers sidérurgiques [102], des mâchefers d’incinération de déchets non dangereux (MIDND) [103], et des matériaux de déconstruction du BTP [104], dernier paru. Ces guides sont révisables à tout moment à la demande des parties concernées dès lors que l’évolution des techniques, le retour d’expérience et les données disponibles le justifient.
Des travaux sont en cours sur d’autres gisements de matériaux (sables de fonderie, cendres de centrales thermiques, les sédiments de dragage et de curage, et les terres excavées). Pour les gisements de matériaux bénéficiant d’un guide d’application, il n’est pas utile de se référer à la démarche d’évaluation générale du guide méthodologique [101] ; les seules prescriptions et exigences environnementales des guides d’application [102], [103], [104] sont suffisantes. Le recyclage des matériaux issus de chantiers du BTP est couvert par le guide d’application relatif aux matériaux de déconstruction du BTP [104] quelle que soit l’origine des matériaux (y compris laitiers sidérurgiques et mâchefers d’incinération de déchets non dangereux ayant eu un premier usage routier).
Pour tous les autres gisements de déchets non dangereux ne disposant pas de guide d’application dédié, ce sont les prescriptions du guide méthodologique [101] qui permettent de juger de l’acceptabilité environnementale de ces matériaux en technique routière.
36 Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements - Désormais, le Sétra est la DTecITM du
Cerema
37 Au sens de cette démarche, il s’agit de tout matériau élaboré à partir d’un déchet non-dangereux et destiné à
être utilisé, seul ou en mélange avec d’autres matériaux (alternatifs ou non) au sein d’un « matériau routier », c’est- à-dire apte à être mise en œuvre en l’état sur un chantier routier. Un matériau alternatif est donc un constituant, éventuellement unique, d’un matériau routier.
MEMOIRE D’HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES 102
Bien que le champ d’application des guides se limite aux seuls usages routiers, il est possible depuis peu d’évaluer les enjeux environnementaux d’un projet utilisant des matériaux alternatifs pour la construction, la réhabilitation ou l’entretien de plateformes d’activités et/ou de merlons de protection, comme défini dans la note DGPR du 29 mars 2016 [105].
Les usages routiers
Trois types d’usages routiers sont considérés dans les guides d’application selon le niveau d’exposition aux eaux météoriques : Usages de type 1, 2, et 3.
Les usages routiers de type 1 sont les usages d’au plus trois mètres de hauteur en sous- couche de chaussée ou d’accotement d’ouvrages routiers revêtus38 :
remblai sous ouvrage ; couche de forme ; couche de fondation ;
couche de base et couche de liaison.
Les matériaux routiers pouvant être utilisés dans des usages routiers de type 1 sont ceux pour lesquels les matériaux alternatifs entrant dans leur composition satisfont aux valeurs limites proposés par le guide méthodologique.
La figure ci-dessous illustre les différents usages routiers de type 1.
Figure 39. Usages routiers « type 1 » (Source : CEREMA)
38Un ouvrage routier est réputé « revêtu » si sa couche de surface est réalisée à l’aide d’asphalte, d’enrobés
bitumineux, d’enduits superficiels d’usure, de béton de ciment ou de pavés jointoyés par un matériau lié, et si elle présente en tout point une pente minimale de 1 %.
MEMOIRE D’HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES 103
Les usages routiers de type 2 sont les usages d’au plus six mètres de hauteur en remblai technique connexe à l’infrastructure routière (ex : merlon de protection phonique ou paysagé) ou en accotement, dès lors qu’il s’agit d’usages au sein d’ouvrages routiers recouverts39. Relèvent également des usages routiers de type 2 les usages de plus de trois mètres et d’au plus six mètres de hauteur en sous-couche de chaussée ou d’accotement d’ouvrages routiers revêtus.
Les matériaux routiers pouvant être utilisés dans des usages routiers de type 2 sont ceux pour lesquels les matériaux alternatifs entrant dans leur composition satisfont aux valeurs limites du guide méthodologique. La figure 40 illustre les différents usages routiers de type 2.
Figure 40. Usages routiers « type 2 » (Source : CEREMA)
Les usages routiers de type 3 sont les usages :
en sous-couche de chaussée ou d’accotement, au sein d’ouvrages routiers revêtus ou non revêtus ;
en remblai technique connexe à l’infrastructure routière (ex : merlon de protection phonique ou paysagé) ou en accotement, au sein d’ouvrages routiers recouverts ou non recouverts ;
en couche de roulement ;
en remblai de pré-chargement nécessaire à la construction d’une infrastructure routière ;
en système drainant (ex : tranchée ou éperon drainant, chaussée réservoir).
39Un ouvrage routier est réputé « recouvert » si les matériaux routiers qui y sont présents sont recouverts par au
moins 30 centimètres de matériaux naturels ou équivalents et s’il présente en tout point de son enveloppe extérieure une pente minimum de 5 %.
MEMOIRE D’HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES 104
Rentre également dans cette catégorie des usages de type 3, l’utilisation de matériaux routiers pour la construction de :
pistes de chantier ; routes forestières ;
chemins d’exploitation agricole ; chemins de halage.
Les usages routiers de type 3 ne font l’objet d’aucune restriction d’épaisseur de mise en œuvre. Les matériaux routiers pouvant être utilisés dans des usages routiers de type 3 sont ceux pour lesquels les matériaux alternatifs entrant dans leur composition satisfont aux valeurs limites du guide méthodologique. La figure ci-dessous illustre les différents usages routiers de type 3.
Figure 41. Usages routiers « type 3 » (Source : CEREMA)
Pour tout autre usage routier envisagé, une étude, menée conformément aux dispositions de la norme NF EN 12920+A1, doit être produite et soumise, pour validation, à la DREAL contrôlant l’installation de valorisation.
Limitations d’usage liées à l’environnement immédiat de l’ouvrage routier
Les limitations d’usage liées à l’environnement immédiat de l’ouvrage peuvent concerner plusieurs cibles : les zones inondables, les lacs, étangs et cours d’eau, la présence d’un captage d’alimentation en eau potable (AEP), les zones répertoriées comme présentant une sensibilité particulière vis-à-vis des milieux aquatiques, ou encore les zones de karsts affleurant. Ces limitations sont fonction du référentiel d’acceptabilité environnementale auquel satisfont les matériaux. Plus le référentiel est sévère, moins les limitations sont nombreuses compte tenu de la sécurité accrue apportée par la qualité environnementale des matériaux utilisés.
MEMOIRE D’HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES 105
Méthodologie suivie pour l’évaluation de l’acceptabilité environnementale
Le guide méthodologique « Acceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière - Évaluation environnementale » [101], fournit une démarche d’évaluation de l’acceptabilité environnementale de matériaux alternatifs élaborés à partir de déchets et destinés à être utilisés en technique routière, à l’exception de ceux élaborés à partir de déchets dangereux40 ou contenant une substance radioactive41.
La démarche d’évaluation environnementale repose sur une connaissance précise : du déchet à partir duquel est élaboré le matériau alternatif (étape 1) ;
du mode d’élaboration du matériau alternatif et du matériau routier associé ainsi que de l’usage routier envisagé (étape 2) ;
de la caractérisation environnementale des matériaux alternatif et routier (étape 3). L’objectif global de l’étape de caractérisation environnementale est de démontrer, pour l’usage routier envisagé, que les émissions des matériaux alternatif et routier sont compatibles avec le respect des objectifs de qualité des eaux retenus dans le guide méthodologique.
Cette étape envisage trois niveaux d’investigation permettant, au final, de graduer l’effort de démonstration en fonction du risque que présentent les matériaux concernés vis-à-vis de l’environnement :
le niveau 1 repose sur la réalisation d’essais de lixiviation et d’analyses en contenu total ;
le niveau 2 repose sur la réalisation d’essais de percolation ; le niveau 3 repose sur la production d’une étude spécifique.
La production de l’étude spécifique, associée au niveau 3 de caractérisation environnementale, est à envisager lorsque les niveaux 1 et 2 de caractérisation environnementale ne permettent pas de justifier l’acceptabilité en technique routière d’un matériau alternatif et/ou routier, ou que les procédures ou les essais associés ne semblent pas adaptés à la nature ou au comportement de ces matériaux.Dans les conditions fixées par le guide méthodologique, les investigations à entreprendre peuvent reposer sur :
la réalisation de modélisations complémentaires ; la réalisation d’essais en laboratoire complémentaires ; la réalisation d’essais lysimétriques ;
la réalisation et le suivi de plots expérimentaux (échelle 1).
40 Est considéré comme dangereux, tout déchet présentant au moins une des propriétés de danger définies à
l’annexe I de l’article R.541-8 du code de l’environnement. La liste des déchets, établie à l’annexe II de ce même article, identifie les déchets dangereux à l'aide d'un astérisque.
41 Au sens de la directive 96/26/Euratom du conseil du 13/05/96 est une substance radioactive toute substance qui
contient un ou plusieurs radionucléides dont l’activité ou la concentration ne peut être négligée du point de vue de la radioprotection.
MEMOIRE D’HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES 106
Travaux en cours en vue de la rédaction d’un guide d’application relatif aux sédiments de dragage et de curage
La Direction Générale de la Prévention des Risques du Ministère chargé de l’Environnement a confié en 2014 au CEREMA42 la mission de mettre en place et de piloter un groupe de travail sur le sujet de la valorisation des sédiments en technique routière. L’objectif est de produire un guide d’application, à l’instar de ceux qui existent pour les mâchefers d’incinération de déchets non dangereux, les laitiers sidérurgiques, les déchets de déconstruction et prochainement pour les sables de fonderie et les cendres de centrale thermique.
Pour se faire, c’est la méthodologie du guide « Acceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière – Evaluation environnementale » [101] qui est déployée. Préalablement au lancement des travaux de rédaction du guide d’application, des points spécifiques aux sédiments sont en cours d’études :
Le Groupe de Travail n°1 porte sur la mise en place de seuils et l’identification des méthodologies permettant d’évaluer la dangerosité des sédiments à travers l’évaluation des critères de danger HP1 à HP15.
Le Groupe de Travail n°2 porte sur le développement d’une méthodologie d’échantillonnage, in situ et sur stock, ainsi que pour la conservation des prélèvements. Il s’agit d’effectuer une synthèse des pratiques actuelles et des lignes directrices de documents guides disponibles afin de proposer une méthodologie harmonisée de prélèvement des sédiments en vue de leur valorisation en technique routière.
Le Groupe de Travail n°3 porte sur la détermination des paramètres chimiques pertinents à suivre pour l’évaluation environnementale des matériaux alternatif et routier constitués à partir de sédiments. Sur la base des données chimiques disponibles sur les sédiments de dragage et de curage, il s’agit d’identifier les substances potentiellement disponibles dans ces matrices et celles visées dans les référentiels réglementaires de protection des eaux souterraines. Le croissement des listes de substances identifiées vise à mettre en place une liste harmonisée de substances pertinentes à suivre dans le cadre des opérations de valorisation des sédiments en technique routière.
Le Groupe de Travail n°4 porte sur la caractérisation de l’évolution physico-chimique des sédiments en milieu aérobie. L’objectif de ce groupe est de proposer un essai expérimental permettant de caractériser l’aspect évolutif des sédiments et d’identifier les paramètres physico-chimiques susceptibles de renseigner sur un risque potentiel d’évolution de ces matrices.
Le Groupe de Travail n°5 porte sur l’adaptation des essais de caractérisation pour les sédiments fins. L’objectif de ce groupe est de proposer une méthodologie expérimentale permettant de mener des essais de percolation sur des sédiments fins selon les conditions expérimentales de la norme associée.
La maîtrise d’œuvre des GT1, GT2, GT3 et GT5 est assurée par le CEREMA tandis que celle du GT4 est confiée au BRGM. A ce jour, les travaux des GT1 et GT2 sont finalisés et les groupes de travail 3, 4, et 5 sont toujours en cours.
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Depuis le démarrage des travaux en 2014, je représente le Département Génie Civil et Environnemental de l’IMT Lille Douai dans les différents groupes aux côtés de Nor-Edine ABRIAK. J’ai également eu l’opportunité de piloter un groupe de rédaction dont la mission était de rédiger le chapitre portant sur la « Description des gisements et des matériaux fabriqués ». Mon implication dans ces groupes de travail nationaux a été très enrichissante d’un point de vue personnel car cela m’a permis de découvrir une nouvelle façon de travailler qui diffère des méthodes classiquement utilisées dans les projets collaboratifs.