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Caractérisation des déchets

1. goudron AFNOR NORME DATE TITRE NF T65 000 06 1997 Liants hydrocarbon s D finition et classification NF T65 002 12 91 Liants hydrocarbon s Bitumes flux s Sp cifications NF T65 003 12 1997 Liants hydrocarbon s Bitumes fluidifi s Sp cifications NF T65 004 12 1997 Liants hydrocarbon s Bitumes compos s Sp cifications NF T65 021 12 1991 Liants hydrocarbon s Goudrons purs Sp cifications NF T65 022 12 1991 Liants hydrocarbon s Goudrons modifi s Sp cifications NF T66 010 02 1984 Echantillonnage des liants bitumineux NF T66 027 01 1996 Liants hydrocarbon s Goudrons purs Distillation fractionn e NF T66 028 12 1997 Liants hydrocarbon s D termination de la teneur en goudron bitumes goudron et bitumes brai M thode par chromatographie sur gel perm able NF T66 029 01 1996 Liants hydrocarbon s Goudrons purs D termination de la teneur en naphtal ne NF T66 030 01 1996 Liants hydrocarbon s Goudrons purs D termination de la teneur en anthrac ne NF EN 12302 10 2000 Goudrons et benzols bruts Terminologie NF EN 12303 10 2000 Huiles de goudron issues du goudron Terminologie NF EN 12591 12 99 Bitumes et liants bitumineux Sp cifications des bitumes routiers Normes en projet PR NF ISO 3733 09 01 Produits p troliers et produits bitumineux Dosage de l eau M thode par distillation PR NF EN 14260 12 01 Produits d ri
2. RESUME 7 INTRODUCTION ET OBJECTIFS DE L ETUDE 7 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE 8 3 1 Contexte r glementaire 8 3 1 1 Contexte europ en 8 3 1 1 1 Gestion des d chets 8 3 1 1 2 Les d chets dangereux 9 3 1 2 Contexte fran ais 9 3 1 2 1 Gestion des d chets 10 3 1 2 2 Les d chets dangereux 12 3 1 3 Conclusion 12 3 2 Les enjeux 12 3 2 1 Enjeux conomiques 12 3 2 1 1 G n ralit s 12 3 2 1 2 Les besoins et les potentialit s de valorisation 13 3 2 1 3 Les crit res de recyclage 13 3 2 2 Exemples de politiques en Europe 14 3 2 2 1 En Allemagne 14 3 2 2 2 Aux Pays Bas 14 3 2 2 3 En Suisse 14 3 2 3 Enjeux de la valorisation dans les secteurs d activit concern s 15 3 2 4 Conclusion 16 3 3 D finitions et caract ristiques des mat riaux hydrocarbon s 16 3 3 1 D finitions g n rales 16 3 3 1 1 L enrob 16 3 3 1 2 Le rev tement 16 3 3 1 3 Les d chets bitumineux 16 3 3 1 4 Les liants hydrocarbon s 17 17 3 3 2 Nomenclature et caract risation 17 3 3 2 1 Les liants de base 17 3 3 2 2 Les liants compos s 18 3 3 2 3 Les liants fluides 18 3 3 2 4 Les liants modifi s 18 3 3 3 Normalisation 18 3 3 3 1 Normalisation fran aise 18 3 3 3 2 Normalisation europ enne 19 3 3 3 3 Cas particuliers 20 3 3 3 4 Normalisation pour l emploi de d chets recycl s 20 3 3 4 Conclusion 21 3 4 Caract risation des goudrons 21 3 4 1 Les goudrons 21 3 4 1 1 Origine 21 3 4 1 2 Le goudron de houille 22 3 4
3. base de liants bitumineux dont la teneur en HAP ne d passe pas les 15 mg pour la somme des 16 HAP EPA kg d enrob Ceci confirme les observations de GLET GLET 2000 Le PAK Marker semble la m thode la plus adapt e Cependant sa mesure est peu fiable pour les teneurs inf rieures 100 mg kg L appareil TSE semble un peu plus sensible que le PAK marker r sultat positif pour une teneur d environ 30 mg HAP kg Cependant la dur e de l essai semble d terminante pour l obtention de ce r sultat Les r sultats quantitatifs de l analyse en laboratoire par HPLC montrent que les diff rentes techniques rapides tudi es permettent n anmoins de discriminer l usage massif de goudrons malgr un certain manque de sensibilit pour les faibles teneurs 57 5 CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS Actuellement on peut encore s attendre voir appara tre des d chets de d molition routi re contenant du goudron tr s br ves ch ances du fait de l assainissement in luctable des routes du renouvellement des chauss es g es de plus de 25 ans Dans ces conditions la d tection du goudron dans les d chets routiers doit pouvoir tre d termin e au plus t t avec la pr cision recherch e qui d pend des teneurs limites que l on souhaite Pour cela plusieurs m thodes de d tection qualitative du goudron peuvent tre mises contribution les fiches techniques de ces m thodes sont donn es en ann
4. 3 1 2 1 2 Information et limination La loi du 19 juillet 1976 demande une gestion des d chets g n r s tous les stades du cycle de vie du produit et qui assure l limination des d chets de fa on conforme Le d cret n 77 974 compl t par l arr t du 4 janvier 1985 dicte l obligation d information et de suivi de certains d chets Les d crets n 96 1009 et n 96 1008 du 18 novembre 1996 sont relatifs aux plans d limination des d chets industriels sp ciaux et m nagers et assimil s respectivement Des circulaires DPPR SDPD de 1997 et 1998 d finissent des plans r gionaux et d partementaux d limination des d chets industriels sp ciaux Dans le cadre des objectifs de la loi du 13 juillet 1992 la circulaire du MATE DPPR du 15 f vrier 2000 fournit des orientations pour la planification de la gestion des d chets de chantier du b timent et des travaux publics La circulaire du 18 juin 2001 donne des instructions concernant la gestion des d chets de construction routi re en vue de l ch ance du 1 juillet 2002 En raison de leurs propri t s dangereuses HAP en teneur lev e les goudrons sont consid r s comme d chets industriels sp ciaux Les goudrons cit s dans les rubriques 05 01 00 05 06 00 et 10 03 00 sont stockables apr s stabilisation dans les CET de classe I Nomenclature des d chets mode d emploi version 2 de juin 1998 Les autres d chets conten
5. la fabrication d enrob s sp ciaux protection anti k ros ne et P laboration de fluxant 3 7 2 Les march s Le goudron est fragment en deux grandes cat gories de produits repr sentant chacune 50 environ de la charge distiller les huiles correspondent aux fractions l g res les brais aux fractions lourdes Ces derniers sont destin s la fabrication des lectrodes tandis que les huiles sont plut t consid r es comme des produits fatals Le secteur des applications routi res utilise Certaines huiles de fluxage qui entrent dans la composition des liants routiers n cessaires la fabrication des enrob s et des enduits superficiels pour la chauss e Les grands types de liants contiennent des huiles carbochimiques dans les mulsions aqueuses 1 et dans les liants anhydres pandus chaud 40 Le brai de houille qui se comporte en mat riau thermoplastique susceptible d agglom rer des particules solides de mani re obtenir une p te homog ne entre 140 C et 160 C Il entre galement dans la composition des enrob s afin d assurer une fonction de liant L usage des goudrons est actuellement tr s limit pour des raisons d ordre toxicologique Par ailleurs les difficult s li es au transport en citernes calorifug es de ces liants conduisent d finir des zones conomiquement rentables de 200 250 km partir des sites de production Cette restriction g ographique peut
6. laisser tomber quelques goutte de tolu ne sur le bord d un morceau de mat riaux bitumineux granulats ou d bris centim trique pr lev s sur un chantillon homog ne et plac sur un papier filtre Le tolu ne dissout le liant qui s coule avec lui sur le papier filtre et forme une tache en aur ole autour du morceau Mode d emploi 1 Pr lever plusieurs morceaux nombre recommand 25 d un chantillon homog ne 2 D poser ces morceaux sur un papier filtre 3 Verser sur les bords quelques gouttes de tolu ne l aide d une pipette 7 Apr s 15 secondes une tache s largie en aur ole autour des morceaux exp riment s La couleur orang e indique s il y a une couche contenant du goudron comme liant ou comme enduits Attention ne pas oublier de refermer le flacon de tolu ne solvant volatil et toxique apr s chaque pr l vement R sultats La lecture du r sultat est quasi imm diate mais donne une information uniquement qualitative Si le liant est compos de bitume la t che est de couleur brune Par contre si le liant est compos de goudron ou d un m lange base de goudron la t che comporte une aur ole de couleur orang Il es t conseill de renouveler l essai sur environ 25 morceaux extrait de l chantillon Le r sultat peut tre exprim en x y r ponses positives o y est le nombre de d bris test s et x le nombre de r action o la tache est orang e et indique la
7. par spectrom trie UV moins bonne limite de d tection Par commodit ces HAP seront not s 15 ou 16 HAP EPA dans la suite du texte Les tableaux 4 et 5 pr sentent respectivement les listes des HAP retenus par l agence de protection de l environnement des Etats Unis US EPA et l Union Europ enne directives du Conseil des Communaut s Europ ennes et d cret n 89 3 pour la production d eau potable Tableau 4 Liste des 16 HAP consid r s par l US EPA Nom Nombre Formule de cycles chimique Naphtal ne 2 CioHg Ac naphtyl ne C 2Hg Ac napht ne CH Fluor ne 3 C3Ho Anthrac ne C14H0 Ph nanthr ne CH Fluoranth ne Ci6Hio Pyr ne 4 Ci6Hio Benzo a anthrac ne CigHi Chrys ne CisHi2 Benzo a pyr ne CoH2 Benzo b fluoranth ne 5 CoH2 Dibenzo ah anthrac ne CH Benzo k fluoranth ne CoH12 Benzo ghi p ryl ne 6 C0H12 Indeno 1 2 3 cd pyr ne CH 24 Tableau 5 Liste des 6 HAP consid r s par l OMS directives du Conseil des Communaut s Europ ennes et d cret n 89 3 pour la production d eau potable Nom Nombre Formule de cycles chimique Fluoranth ne 4 Ci Hio Benzo a pyr ne CoH Benzo b fluoranth ne 5 CoH2 Benzo k fluoranth ne CoH12 Benzo ghi p ryl ne 6 CoH Indeno 1 2 3 cd pyr ne CH 3 4 3 Danger pour la sant publique Concernant les substances canc rig nes l Agence Am ricaine de Protection de l Environne
8. enrob s et des liants base de goudron m mes s ils sont peu solubles dans l eau Quels sont les textes et moyens mis en uvre actuellement pour limiter les nuisances Les normes fran aises d finissent les caract ristiques physiques et m caniques du goudron pour la fabrication d enrob s ou liants l exception des produits sp ciaux non classifi s Des textes r glementaires fran ais et europ ens imposent une vigilance sur la gestion des d chets Les d chets avec goudron sont recens s dans les nomenclatures Ils apparaissent en rubrique 17 00 00 pour les d chets de construction et de d molition y compris la construction routi re Leur stockage doit s effectuer en CET de classe I apr s stabilisation arr t du 18 d cembre 1992 du fait de leur classement dans la cat gorie des d chets dangereux Aucune recommandation n est encore propos e en France pour d terminer les teneurs en HAP dans les d chets routiers ni m thodes ni valeurs guides L alternative ventuelle au r emploi des d chets routiers sans goudrons reste les installations de stockage pour d chets inertes classe IT 37 C est pour r pondre aux incertitudes li es la pr sence du goudron dans les d chets de construction routi re qu il est absolument n cessaire de pouvoir d terminer rapidement et avec certitude si la couche d enrob ou les fraisats d molis sur le chantier contiennent ou non du goudron et si p
9. et un Sch ma d Organisation de Suivi et d valuation des D chets SOSED Des outils op rationnels sont ainsi propos s aux ma tres d uvre et d ouvrage DDE FNTP etc selon une d marche volontairement positive pour le respect de l environnement 3 6 6 Conclusion Th oriquement il est possible de retrouver du goudron dans chaque route ou chemin emprunt brai de houille dans la masse de l enrob mulsion entre deux couches interm diaires ou encore enduit de rev tement Le goudron continue tre employ dans la formulation d enrob s sp ciaux pour ses qualit s de r sistance aux solvants p troliers L entretien des routes entame tr s peu les volumes de goudron pr sents initialement dans les chauss es Seuls les travaux d assainissement atteignent la structure des enrob s Ces derniers travaux sont programm s r guli rement mais en nombre limit Les d chets routiers ont souvent t r utilis s dans des travaux annexes au chantier principal de d molition remblais accotements etc Les mat riaux recycl s ajout s au nouvel enrob sont susceptibles de contenir du brai de houille issu d applications ant rieures Les quantit s d HAP augmentent dans ce cas consid rablement par rapport l utilisation standard de bitume de p trole neuf Trois constats peuvent tre nonc s concernant le recyclage des d chets de d molition routi re Un recyclage des mat riaux de d moli
10. la production de goudron prend de l ampleur parall lement au d veloppement des usines gaz En 1854 Francou utilise du goudron d usine gaz pour rev tir les chauss es L pandage est effectu froid avec un goudron fluide que l on enflamme ensuite Le premier enrob chaud recouvre la rue du Louvre et l avenue Victoria Paris en 1900 En 1901 20 000 m de rues sont goudronn es Paris 360 000m2 trois ans plus tard 3 5 1 3 Le bitume En 1848 le bitume de p trole appara t avec le premier puits de p trole Titusville dans l tat de Pennsylvanie Tardy utilise en 1896 l huile de naphte ou mazout Oran pour couvrir les chauss es En 1903 appara t le terme d mulsion les huiles lourdes de p trole sont mulsionn es et saponifi es avec de l eau ammoniacale et l application est imm diate 80 km en Ardennes Les brevets ne sont pris qu en 1924 au Royaume Uni Des mulsions de bitume sont utilis es en 1923 aux Etats Unis et en 1924 en France La production de b ton bitumineux routier commence en France partir de 1929 3 5 2 D veloppement du r seau routier fran ais En 1862 le moteur explosion est invent Les v hicules soul vent beaucoup de poussi re leur passage et le goudronnage est demand d s 1901 pour s en prot ger 1 Les VCI concernent les huit HAP suivants anthrac ne benzo a anthrac ne benzo k fluoranth ne chrys ne naphtal ne benzo a pyr
11. ment d tectables en faibles teneurs et la pr cision peut atteindre quelques Avantages et inconv nients Il s agit d une m thode rapide peu co teuse relativement sensible Les polluants sont d tectables sur les sols en place gr ce une sonde p n trom trique La m thode peut tre sensible aux conditions de gisement du polluant en l occurrence le type de sol des enrob s bitumineux Un contexte physique est recommand pour la sonde p n trom trique sables et graviers L utilisation de la m thode est donc restreinte aux granulats bitumineux ou autres r sultats de concassage des mat riaux Normalisation et r glementation Cet appareil est en cours d agr ment aux USA Sa commercialisation est pr vue prochainement 75 FICHE DESCRIPTIVE DE LA METHODE PAK MARKER Le PAK Marker est un produit d velopp en 1996 par Rasenberg en coop ration avec un producteur de peinture en spray Principe de fonctionnement Le principe consiste en une base de peinture blanche contenant un solvant d termin pulv ris en brume sur l chantillon d enrob Ce solvant dissout les HAP et au s chage par r action fait virer la couleur de la peinture au jaune Si la couleur de la peinture change l enrob est pollu aux HAP sinon il y a de forte chance pour qu il ne le soit pas Mode d emploi 1 Secouer la bouteille quelques minutes jusqu ce que les billes sonnent 2 Asperger le pr
12. pollutions priv es et publiques ainsi qu toutes les installations agricoles Jusqu pr sent les d charges de classe II qui accueillent les d chets inertes n ont pas de statut r glementaire pr cis Elles rel vent du Code de l Urbanisme La transposition en droit fran ais de la directive europ enne sur la mise en d charge adopt e le 26 avril 1999 devrait conduire prochainement des arr t s sp cifiques pour les nouveaux CET de classe I H et MI d ici le 1 juillet 2002 MICHEL 2000 L avis paru au journal officiel du 11 novembre 1997 reprend la nomenclature des d chets du catalogue europ en CED Les d chets avec goudron sont recens s dans la classification des d chets Ils apparaissent dans 10 1 les d chets provenant du raffinage du p trole de la purification du gaz et du traitement pyrolytique du charbon rubrique 05 00 00 0501 00 boues et d chets solides contenant des hydrocarbures 0506 00 d chets provenant du traitement pyrolytique du charbon 05 08 00 d chets provenant de la r g n ration de l huile 2 les d chets inorganiques provenant de proc d s thermiques rubrique 10 00 00 10 03 00 d chets de la pyrom tallurgie de l aluminium 3 les d chets de construction et de d molition y compris la construction routi re rubrique 17 00 00 17 03 00 asphalte goudron bitume et produits goudronn s
13. un mat riau d j utilis sable granulat filler tout en respectant les prescriptions techniques de celui ci Pour obtenir la r gularit qualitative d un produit il est n cessaire que soient d velopp es des fili res interm diaires de pr traitement d homog n isation et de lissage des caract ristiques Son co t doit rester inf rieur celui du mat riau substitu et sa disponibilit quantitative g ographique au moins quivalente ce mat riau 15 J est inconcevable de permettre l utilisation d un d chet comme simple diluant dans un ouvrage sans que ses propri t s intrins ques participent au cahier des charges Le surco t d une stabilisation de d chet avant stockage en d charge ne conf re pas au d chet une valeur d utilisation en travaux publics La norme ENV 12 920 comportement d un d chet la lixiviation dans des conditions sp cifi es prend en compte le comportement long terme des d chets dans un sc nario bien d fini Son d veloppement et son int gration progressive dans les r glementations europ ennes devraient terme compl ter les cahiers de charge pour les aspects environnementaux 3 2 4 Conclusion Pour que la valorisation des d chets routiers puisse tre effective les conditions technico conomiques favorables doivent tre r unies gr ce l implication et la collaboration des d cideurs politiques et de l industrie priv e
14. 1 3 Le brai de goudron ou brai de houille 3 4 1 4 Pratiques et pr vention 3 4 2 Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques 3 4 3 Danger pour la sant publique 3 4 3 1 Effets canc rig nes 3 4 3 2 Effets non canc rig nes 3 4 3 3 Valeurs d exposition professionnelles 3 4 4 Dangers pour l environnement 3 4 4 1 Pollution atmosph rique 3 4 4 2 Pollution sol eau 3 4 5 Conclusion 3 5 Historique de l usage du goudron en technique routi re 23 23 24 25 26 26 27 27 27 28 29 29 3 5 1 Premi res applications des liants hydrocarbon s pour les rev tements routiers 29 3 5 1 1 L asphalte 3 5 1 2 Le goudron 3 5 1 3 Le bitume 3 5 2 D veloppement du r seau routier fran ais 3 5 3 volution de l utilisation des liants hydrocarbon s goudron bitume 3 5 4 Conclusion 3 6 Situation actuelle du r seau routier fran ais 3 6 1 Pr sence du goudron dans le r seau routier fran ais 3 6 2 R partition g ographique des rev tements goudronn s 3 6 2 1 Dans le r seau routier fran ais 3 6 2 2 Cas des applications sp cifiques 3 6 3 R fection des routes en France 3 6 4 Devenir des d chets de construction routi re 3 6 5 Conditions actuelles du recyclage et de la valorisation 3 6 6 Conclusion 3 7 Production et march s du goudron en France 3 7 1 La production de goudron 3 7 2 Les march s 3
15. 4 Conclusion Le goudron participe l laboration d enrob s en tant que brai de houille r sidu non volatil et de liants hydrocarbon s en tant qu huiles au caract re volatil La fabrication des produits hydrocarbon s introduit galement de nombreux autres constituants principalement d origine p trochimique La nomenclature d finit les appellations l enrob contenant majoritairement du goudron correspond du goudron bitume sinon il s agit de bitume goudron La normalisation fran aise et europ enne r git les formulations des enrob s liants except celles des produits sp ciaux tels que les enrob s anti k ros ne Trop peu de normes fran aises prennent en compte l utilisation des mat riaux recycl s La d finition de nouvelles normes de sp cifications concernant les produits issus du recyclage plus tol rantes et n anmoins garantes de la p rennit des ouvrages et du respect de l environnement permettrait de trouver des cr neaux et d autoriser leur emploi sans risque Les granulats issus du recyclage autorisent une v ritable alternative technique et conomique MICHEL 2000 3 4 CARACTERISATION DES GOUDRONS Les goudrons ont t utilis s pendant des d cennies en m lange avec du bitume dans les rev tements routiers Les goudrons au contraire du bitume contiennent des quantit s importantes de substances toxiques principalement des hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP et des ph
16. 7 3 Conclusion 3 8 Conclusions G n rales 4 Methodes rapides de caracterisation des goudrons 4 1 Introduction 4 2 M thodes de d tection des HAP contenus dans les d chets routiers 4 3 Etude exp rimentale sur site 4 3 1 Probl matique Actuellement les liants hydrocarbon s base de bitume repr sentent plus de 95 29 29 29 29 30 31 31 31 32 32 32 33 34 34 35 35 35 36 36 37 38 38 38 42 42 des liants hydrocarbon s utilis s en techniques routi res Les r fections compl tes de chauss es tant restreintes du fait des co ts et des probl mes logistiques engendr s par les travaux La difficult majeure de l tude semblait donc tre la r cup ration de d chets de d molition contenant des compos s goudronn s et plus encore l obtention d un gradient de teneurs en HAP qui permettrait de d terminer les limites des diff rentes m thodes sur le terrain 4 3 2 Partenariat 42 42 4 3 3 Campagne d chantillonnage 4 3 3 1 Les chantiers de d molition 4 3 3 2 Les CET de Classe III 4 3 3 3 Les centrales d enrob s 4 3 3 4 Les stations services 4 3 3 5 R capitulatif des chantillons pr lev s 4 3 4 R alisation des essais 4 3 4 1 Mise en uvre des m thodes 4 3 4 2 Lisibilit des r sultats 4 3 5 R sultats des essais 4 3 6 Conclusions de l tude exp rimentale sur sites 4 3 6 1 Commen
17. Selon le Minist re des Transports des Pays Bas des alternatives techniques existent et sont efficaces Le probl me est bien plus une question de budget allouer une telle op ration ONFIELD 2001 Les nombreuses exp riences r ussies constituent le meilleur exemple La mise en place d un r el statut juridique applicable aux d charges de classe II au del du seul guide technique informatif existant ce jour doit contribuer favoriser le recours au recyclage en France En Allemagne et en Suisse la valeur limite sup rieure d admissibilit des mat riaux bitumineux en d charge pour d chets inertes est de 25 mg 16 HAP EPA kg Cette valeur limite maximum est fix e 20 000 mg 16 HAP EPA kg pour un recyclage ventuel dans des conditions particuli res centrales d enrobage GLET 2000 HUGENER 1999 OFEFP 20011 3 3 DEFINITIONS ET CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX HYDROCARBONES 3 3 1 D finitions g n rales 3 3 1 1 L enrob L enrob est un granulat recouvert de bitume utilis dans les rev tements de chauss es Il peut tre constitu d une ou plusieurs couches de b ton bitumineux mono tricouche 3 3 1 2 Le rev tement Le rev tement consiste en une couche imperm able li e soit en enrob bitumineux soit en b ton 3 3 1 3 Les d chets bitumineux Le terme g n rique d chets bitumineux est consacr pour d signer les d chets de d molition routi re parmi lesquels se
18. concentrations d HAP m me tr s faibles dans les mat riaux de d molition se traduisent par une fluorescence apr s quelques minutes Lorsque les HAP ne sont contraints de diffuser travers un rev tement bitume la r action est constat e apr s 90 secondes peine A temp rature de 150 C et une presson de 500hPa 10 minute suffisent pour mettre en vidence des taux d HAP EPA de 400 mg kg dans du liant ou de 20 mg kg dans un mat riau de d molition routi re 78 La distinction des taux d HAP EPA sup rieurs ou inf rieurs 25 mg kg est tr s nette Normalisation et r glementation En Allemagne depuis 1983 le texte de la nome DIN 55 946 permet de distinguer les bitumes des goudrons qui contiennent des HAP haute teneur La teneur en benzo a pyr ne principale substance canc rig ne des HAP est retenue comme r f rence Les m langes de substances affichant un taux de 50 mg kg de B a P et plus doivent tre inscrits dans la liste des produits canc rig nes Le goudron fait parti de ces produits Remarques La m thode d crite ne tient compte que d une longueur d onde UV par choix de fiabilit du r sultat Elle pourrait recourir l emploi d un lumi re ultra violette continue 79 FICHE DESCRIPTIVE DE LA METHODE TACHE AU TOLUENE Cette m thode a t d velopp e au CRR Centre de Recherche Routi re en Belgique dans les ann es 1980 Principe de fonctionnement Le principe consiste
19. de coupes appropri es provenant de la distillation de la houille ou du p trole Les bitumes fluidifi s par un m lange de diluants p troliers g n ralement le p trole lampant Les bitumes flux s amollis par addition d huile de fluxage de faible volatilit d origine carbochiminique ou p troli re 3 3 2 4 Les liants modifi s Ce sont des liants de base modifi s par addition d agents chimiques tels que le caoutchouc naturel les polym res de synth se le soufre ou encore certains compos s organom talliques Ils peuvent tre directement employ s ou utilis s en tant que bitumes flux s ou sous forme d mulsion Parmi les liants polym res modifi s par un ou plusieurs polym res organiques on trouve le goudron vinyle ou le goudron styr ne 3 3 3 Normalisation 3 3 3 1 Normalisation fran aise Les normes fran aises couvrent de nombreux aspects concernant les goudrons Le Tableau 1 liste les normes faisant directement r f rence aux goudrons Une autre s rie de normes fait par ailleurs r f rence aux techniques routi res qui emploient les liants hydrocarbon s assises de chauss es NF P98 115 106 251 253 256 260 261 275 enrob s hydrocarbon s NF P98 130 NF P98 141 et 149 151 rev tements et enduits NF P98 160 m langes bitumineux NF EN 12697 et 13108 18 Tableau 1 Normes en vigueur en France pour liants hydrocarbon s et produits base de
20. de roulement en b ton bitumineux Les coulis pour les m mes utilisations que les enduits La formulation des enrob s participe des b tons bitumineux classiques Elle doit tre conforme soit la norme NF P98 131 Enrob s hydrocarbon s B tons bitumineux pour chauss es a ronautiques BBA soit aux contraintes sp cifiques des aires de stationnement r sistance l orni rage et au poin onnement Leur particularit d pend du liant base de goudron ou brai de goudron additionn de brai de p trole ou d huiles plastifiantes et toujours modifi par des polym res de synth se ou des r sines norme fran aise NF T65 022 Liants hydrocarbon s goudrons modifi s Ils sont appliqu s g n ralement en couche de 4 8 cm d paisseur Les enrob s percol s sont assimilables des enrob s drainants ouverts dont les vides pour une paisseur de 3 4 cm 18 25 apr s compactage sont combl s par un coulis g n ralement base de ciment Dans la famille des enduits on trouve les enduits base de liants hydrocarbon s et ceux base de r sines de synth se Pour le premier type de produit le liant est une mulsion base de goudron modifi e ou non par des polym res de synth se D apr s des tests en laboratoire du LCPC il semble que l efficacit des enduits anti k ros ne d pende plus du dosage des mati res premi res goudron ou r sine que de leur nature Ils sont appliqu s g n ral
21. e La d tection a t r alis e par s paration sur colonne chromatographique et dosage l aide d un fluorim tre VARIAN 9075 et d un spectrom tre UV VARIAN Prostar pour l ac naphtyl ne 4 4 3 R sultats Pour chaque chantillon l analyse permet de d tecter les 16 HAP de la liste de PUS E P A Seule la somme des 16 HAP EPA a t retenue dans le Tableau 14 ceci permettra de comparer les diff rents r sultats d analyses obtenus Tableau 14 R sultats des analyses pour la somme des 16 HAP EPA sur les diff rents chantillons d enrob s hydrocarbon s test s N qualit Somme des 16 HAP EPA D faut Exc s mg kg OICT552 30 85 31 35 01CT553 1 07 1 46 01CT554 0 93 1 37 01CT555 2 87 3 00 OICT556 1 53 1 96 OICT557 2 00 2 12 OICT558 0 13 0 30 OICT559 3 55 3 65 O1CT869 1 37 2 71 OICT871 lt 17 5 OICT879 0 12 1 44 OICT881 0 15 1 47 OICT883 2 46 2 92 01CT884 7 08 7 51 01CT885 14 5 01CT886 8124 Le tableau 14 fournit les valeurs par d faut et par exc s pour la somme des 16 HAP EPA Les donn es par d faut sont obtenues en prenant O comme valeur pour les r sultats inf rieurs aux limites de d tection et les HAP non d tect s Inversement les donn es par exc s prennent la limite de d tection comme valeur De ce fait le r sultat r el de la somme des 16 HAP se trouve l int rieur de l intervalle form
22. et n 1999 38 CE 3 1 2 Contexte fran ais La France participe aux diff rents travaux et tudes pr alables l diction des textes r glementaires europ ens puis les transpose en droit interne La transposition se fait a minima c est dire que les crit res europ ens doivent tre au moins respect s Ils peuvent tre modifi s mais uniquement dans le sens d une plus grande s v rit 3 1 2 1 Gestion des d chets 3 1 2 1 1 D finitions et classification La loi n 75 633 du 15 juillet 1975 modifi e par la loi du 13 juillet 1992 pr conise 1 De pr venir ou r duire la production et la nocivit des d chets notamment en agissant sur la fabrication et sur la distribution des produits 2 D organiser le transport des d chets et de le limiter en distance et en volume 3 De valoriser les d chets par r emploi recyclage ou toute autre action visant obtenir partir des d chets des mat riaux r utilisables ou de l nergie 4 D assurer l information du public sur les effets des op rations de production et d limination des d chets vis vis de l environnement et de la sant publique sous r serve des r gles de confidentialit pr vues par la loi ainsi que sur les mesures destin es en pr venir ou en compenser les effets pr judiciables Elle concerne l ensemble des d chets et d finit la notion de d chet ultime qui seul sera admis en stockage dans les d charges compter du
23. le bitume Euroasphalt Eurobitume 2000 BRGM 1998 Gestion des sites potentiellement pollu s version 2 CARPENTIER S 2001 Le serment d un cologue Routes Actualit Vol n 104 Commission Europ enne 1998 98 83 CE JOCE n L 330 du 5 d cembre 1998 DDE 2001 Guide destination des ma tres d ouvrage publics et de leurs ma tres d oeuvre Editions L gislatives 2000 Dictionnaire Permanent S curit et Conditions de Travail Feuillet 64 EFNTPetD C Local 2001 Recueil de fiches Les travaux publics et l environnement 59 GAUTHIER P 2000 Du goudron dans l espace Qu bec Science GLET W 2000 Mise en vidence par sublimation de la pr sence d HAP dans les mat riaux de construction routi re Euroasphalt Eurobitume 2000 Barcelone GLORIE G 1998 D tection de goudron dans les d bris d enrob s hydrocarbon Centre de Recherches Routi res CRR GOSSELIN C 2000 Extraction de produits aromatiques des goudrons de houille Techniques de l Ing nieur Vol JP pp 1 10 GUERIN V 2000 Revue bibliographique de l att nuation naturelle des hydrocarbures aromatiques polycycliques Verneuil en Halatte INERIS HUBERT G 2001 Communication sur la m thode PAK Marker HUGENER M H DESCHWANDEN et al 1999 Le recyclage conforme aux exigences de l environnement des rev tements routiers contenant du goudron EMPE IMP ERTEC S A IAR
24. le terrain 4 3 2 Partenariat La Soci t des Enrob s du Val d Oise SEVO Groupe APPIA et le groupe CHARIER Montoire de Bretagne ont collabor s avec l INERIS pour la mise disposition d chantillons de diff rentes provenances site de stockage ou chantier de d molition 4 3 3 Campagne d chantillonnage 4 3 3 1 Les chantiers de d molition a Le boulevard Paul Leferme longe le port de Saint Nazaire Il supporte un trafic intense constitu essentiellement de poids lourds Une r fection de la couche de roulement d form e en quelques endroits affaissements localis s a t programm e les 7 et 8 novembre 2001 La r fection s est d roul e en plusieurs temps Marquage au sol des secteurs refaire Purge par rabotage de 3 8 cm au niveau des rives bordures de trottoirs sur la largeur d une voie de circulation Ce rabotage reste superficiel au regard de l paisseur totale de la chauss e photos 1 et 2 42 Photos 1 et 2 Rabotage dans la chauss e du boulevard Paul Leferme Saint Nazaire A Rejet des fraisats granulom trie fine et tr s grossi re dans un camion orient vers un CET de Classe III ou mis en tas pour r utilisation pour les accotements photos 3 et 4 Photos 3 et 4 Destination des fraisats benn s vers un CET de classe III ou mis sur l accotement Nettoyage de la chauss e Un contr le des couches d enrob bitumineux mises nues e
25. lt 3 lt 0 2 lt 0 2 0 25 1 1 0 22 112 d tect Ac naphtyl ne non non non non non non non non lt 0 4 lt 5 lt 0 4 lt 0 4 lt 0 4 lt 0 4 1 0 290 analys analys analys analys analys analys d tect d tect Ac napht ne 0 22 lt 0 10 lt 0 10 lt 0 10 lt 0 10 lt 0 10 non 0 96 lt 0 1 lt 0 7 lt 0 1 lt 0 06 lt 0 06 0 15 0 07 43 d tect Fluor ne 0 30 0 06 0 04 0 18 0 06 0 06 lt 0 07 0 94 lt 0 03 lt 0 3 0 02 lt 0 03 0 15 0 80 0 40 328 Ph nanthr ne 2 40 0 46 0 36 0 61 0 51 0 41 0 11 0 31 0 30 lt 0 3 0 02 0 05 0 55 2 10 2 30 1450 Fluoranth ne 6 50 0 11 0 10 0 42 0 23 0 15 non non 0 08 lt 0 8 lt 0 07 lt 0 07 0 40 0 60 2 60 1812 d tect d tect Pyr ne 4 50 non non 0 42 0 24 non non non lt 0 30 lt 3 lt 0 2 lt 0 2 0 30 0 60 1 80 985 d tect d tect d tect d tect d tect B a A 2 20 0 06 0 04 0 14 0 06 0 10 non 0 05 lt 0 07 lt 0 7 lt 0 06 lt 0 06 0 12 0 13 0 90 568 d tect Chrys ne 2 60 0 18 0 26 0 29 0 21 0 25 non 0 20 0 30 lt 0 2 0 02 0 05 0 15 0 43 1 00 480 d tect B b F 2 70 0 08 lt 0 10 lt 0 10 lt 0 4 lt 0 04 lt 0 04 0 10 0 27 B k F 1 20 0 05 non non lt 0 1 0 02 0 01 0 06 0 10 d tect d tect B a P 2 60 lt O 01 lt 0 01 0 13 0 08 lt 0 01 non non 0 02 lt 0 2 0 02 lt 0 02 0 10 0 27 0 93 567 d tect d tect D a h A 0 55 lt 0 01 lt 0 01 lt 0 01 lt 0 01 lt 0 01 non non lt 0 04 lt 0 4 lt 0 03 lt 0 03 0 04 lt 0 03 0 20 67 d tect d tect B g h i
26. moyens actuellement mis en uvre pour limiter les nuisances de ces d chets Existe il des m thodes rapides de d termination du goudron dans les mat riaux bitumineux Ce rapport s efforce d apporter des l ments de r flexion et de r ponse pour les d chets de chantier de d molition routi re En effet un d chet ne peut tre qualifi d inerte s il contient du goudron compos d hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP dont la toxicit est bien connue La premi re partie de l tude pr sente les diff rents aspects de la probl matique d un point de vue bibliographique les r glementations fran aises et europ ennes en vigueur les cons quences de la pr sence du goudron dans les enrob s la caract risation des goudrons et de leur potentiel polluant l historique de l utilisation des produits goudronn s en construction routi re et la situation actuelle du r seau fran ais enfin la production et les utilisations suspect es La seconde partie d taille la d marche exp rimentale entreprise pour tester diff rentes m thodes de d tection rapide du goudron identifi es au cours de la partie bibliographique pour de nombreux chantillons de d chets routiers 3 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE 3 1 CONTEXTE REGLEMENTAIRE Cette partie rappelle les principaux textes r glementaires concernant la gestion des d chets Elle fournit galement les textes sp cifiques encadrant les produits base de goudr
27. nols 3 4 1 Les goudrons 3 4 1 1 Origine Les goudrons proviennent de la pyrog nation l abri de l air de mati res d origine v g tale telles que la lignite la tourbe le bois Le goudron de bois est extrait de r sineux Le plus souvent les goudrons proviennent de la houille et sont d sign s comme goudrons de houille Les goudrons d origine v g tale pr sentent une constitution chimique assez diff rente de celle des bitumes d origine animale D autres provenances du goudron sont plus h t roclites 21 Produit de fabrication partir du recyclage de la poudrette sous produit du rechapage ou obtenue par broyage du pneu entier source ADEME Lorraine R sidu de polym risation d au craquage des huiles us es haute temp rature 3 4 1 2 Le goudron de houille Le goudron de houille ou coaltar est obtenu par pyrolyse de la houille des temp ratures allant de 400 C 1 200 C dans les cokeries et les usines gaz Ils sont noirs visqueux liquides ou p teux Les goudrons bruts obtenus renferment des huiles dites l g res 2 8 des huiles lourdes 5 10 de la cr osote 30 50 et enfin apr s la s paration par distillation fractionn e de ces derniers le r sidu appel brai 20 60 L annexe D pr sente les diff rents proc d s de distillation du goudron de houille GOSSELIN 20001 Le goudron de houille est un m lange complexe compos presque exclusiv
28. pr sence de goudron GLORIE 1998 33 Sensibilit Cette m thode s av re suffisamment sensible pour d tecter la pr sence de goudron lorsque la pr paration et la r duction de l chantillon de d part en 25 morceaux sont effectu e avec attention Le seuil de d tection se situe 120 mg 10 HAP kg GLORIE 1998 33 80 Avantages et inconv nients La m thode de la tache de tolu ne est tr s simple tr s rapide et ne requiert que peu de moyen Les quelques gouttes du solvant tolu ne s vapore rapidement La coloration plus ou moins affirm des aur oles ne permet cependant pas de d terminer des classes de concentrations HAP Normalisation et r glementation Cette m thode de d tection de goudron dans les m langes en enrob s hydrocarbon est d crite dans la circulaire 225 921006 du Minist re de la Communaut flamande Dept LIN de 1992 et galement dan la circulaire AWA 178 95 150 du Minist re wallon de l Equipement et des Transport D G I de 1995 81 ANNEXE I R sultats d taill s des analyses quantitatives des HAP HPLC 82 RECAPITULATIF DES ANALYSES QUANTITATIVES des 16 HAP de PUS E P A m REFERENCE 01CTS552 01CT553 01CT554 01CT555 01CT556 01CT557 01 CT 558 01 CT 559 01CT869 01CT871 01CT879 01CT881 01CT883 01CT884 01CT885 01CT886 Naphtal ne lt 0 50 lt 0 30 lt 0 30 0 37 lt 0 30 0 46 non 0 67 lt 0 2
29. premi re moiti du XX si cle Son d clin est d aux d couvertes de substituts d origine p troli re 3 6 SITUATION ACTUELLE DU RESEAU ROUTIER FRAN AIS 3 6 1 Pr sence du goudron dans le r seau routier fran ais Depuis le XX si cle le goudron a t syst matiquement utilis quel que soit le type de chauss e en France Ses caract ristiques techniques adh sivit coh sion visco lasticit et ses propri t s anti k ros ne et de r sistance aux solvants lui ont assur un succ s prolong jusqu aujourd hui Le goudron tait pr f r plus g n ralement en brai dans les enrob s de voies fort trafic Routes nationales et d partementales et comme liant dans les enduits superficiels pour les rev tements anti poussi res et tanches des autres voies Routes d partementales communales vicinales les voies traversant les communes et les chemins priv s agricoles ou forestiers Cet nonc n a cependant pas valeur de principe immuable les pratiques l importance de la circulation et les priorit s du d veloppement routier voluant Il n existe aucun historique sur la cr ation et l entretien des infrastructures routi res aucun suivi des travaux et encore moins des proc d s et mat riaux utilis s Il n y a aucune tra abilit effective autre que la m moire des techniciens de l poque Au sein des Directions D partementales de l quipement DDE il existait des registres de
30. s sur les mat riaux doivent tenir compte de la chronologie de construction de la route Il s agit de rep rer les couches successives en place dans la structure en cours de d molition et de tester chacune d entre elles ind pendamment Ce rep rage doit galement se faire sur la longueur de la chauss e construite g n ralement en plusieurs tron ons 6 BIBLIOGRAPHIE ADEME 1999 D tection et caract risation appliqu es aux sites pollu s Investigations g ophysiques et mesures des polluants sur sites AFNOR 2001 Normes fran aises AHLBOM Jet U DUUS 1994 Nya hjuispar en produktsudie av gummid ck Stockholm Sweden kemikalieinspektionen KEMI pp 6 94 AIPCR 1999 Granulats et d veloppement durable BAUMANN Wet M ISMEIER 1997 Emissions from Tires in dedicated us Pr sentation at the International en Kautschuk IKT97 Tagung BEN SLIMANE F 1997 M thodologie d tude et mod lisation du transport de polluant organiques en milieux poreux naturels Application l tude de deux cas de pollutions issues de l industrie du bois I N P L en G nie Civil Hydrosyst mes G otechnique BERTOLINI G 2000 Approche socio conomique des d chets Techniques de l ing nieur Vol G G2300 BILLARD J 1998 Abr g de l histoire des routes LCPC BOWEN C P De GROOT et al 2000 Etude de la possibilit de lixiviation des hydrocarbures aromatiques polycycliques pr sents dans
31. tecteur par photoluminescence fonctionne selon deux modes d utilisation Une longueur d onde d excitation fixe permet une quantification de polyaromatiques totaux voire l identification des huiles min rales en pr sence La fluorescence synchrone dans lequel les longueurs d ondes d excitation et d mission sont scann es produisent un spectre simplifi un pic par produit Cela permet la s paration des HAP en fonction de leur nombre de noyaux aromatiques Sa mise en uvre se fait directement sur des pr l vements aqueux ou solides voire sur des sols en place par couplage avec une sonde p n trom trique Mode d emploi Document de r f rence Conferences Field Screening Methods for Hazardous Wastes and Toxic Chemicals Las Vegas 1991 et1993 R sultats La lecture du r sultat donne une information uniquement semi quantitative soit par une cartographie des teneurs d tect es soit ventuellement un profil de concentration Le d tecteur de fluorescence avec excitation laser mont en pointe d un p n trom tre statique permet l investigation du site ou de l chantillon en trois dimensions L enregistrement simultan des param tres g otechniques r sistance de pointe et frottements rend galement possible une identification des sols 74 Sensibilit Les seuils de d tection d pendent essentiellement des propri t s naturelles la fluorescence du produit Les organiques HAP sont ais
32. tre pr conis es pour r duire lors d une premi re s lection des mat riaux le nombre des tests plus on reux Elles pourraient galement servir pour l orientation de ces d chets vers les diff rents sc narios possibles stockage recyclage autres utilisations D autres m thodes de d tection parfois plus pr cises existent Elles n cessitent souvent appui d un mini laboratoire sur site Les m thodes par chromatographie peuvent tre mises en uvre si un d lai d une demi heure est acceptable Ces proc d s utilisent divers solvants tolu ne dim thyl sulfoxyde et n cessitent plus de mat riel pour une sensibilit quasi identique au PAK marker et la tache au tolu ne et inf rieure l appareil TSE La m thode par sublimation utilis e en Allemagne semble beaucoup plus pr cise 20 25 mg HAP kg d apr s la bibliographie avec une rapidit d ex cution de quelques minutes Cependant elle n cessite un local et du mat riel Enfin une autre m thode am ricaine par d tecteur de fluoluminescence devrait galement arriver sur le march prochainement 58 Toutefois parall lement l utilisation de ces m thodes on retiendra que la strat gie et les m thodes d chantillonnage choisies constitue une part importante de la fiabilit du r sultat Ainsi dans le cas d une op ration de d molition de route le mode de pr l vement d chantillon et les essais r alis
33. un enrob en mulsions entre deux couches ou en enduits superficiels sans oublier le recyclage de granulats d anciens enrob s au goudron Ces diverses utilisations du goudron influent sur les concentrations des HAP contenues dans les enrob s actuels et donc dans les d chets qui en r sultent Une chauss e pr sente une r partition chronologique et visualisable en tranch e verticale des divers travaux r alis s au cours de son existence structure originelle diverses couches d enrob rabot es et ajout es pour l entretien et ventuellement un rev tement d enduit en surface 52 Les essais sur terrain ont mis en vidence trois aspects de cette r partition tels que r v l s par la r activit du PAK Marker Le brai de goudron pris dans la masse chantillon pr lev dans un chemin forestier est mis en vidence par une r action rapide et contrast e virant au jaune aussi bien en surface de la cro te que sur la tranche de l chantillon 01CT886 L mulsion entre deux couches interm diaires appara t en une coloration diffuse jaun tre r partie plus ou moins lin airement entre deux tranches de mat riaux non r actifs chantillon 01CT885 Le liant compos de bitume goudron o le goudron est r parti dans la masse ressort en points disparates dans l enrob chantillon 01CT552 Si un changement de coloration reste incertain la lumi re visible la lumi re UV peut faire appara tre
34. 0 mm Apr s homog n isation et passage au diviseur lames un quart a t r serv soit 1 16 du poids total de l chantillon photo 22 Photo 22 Diviseur lame pour obtenir le 1 16 du poids total de l chantillon 54 Celui ci a t r duit la granulom trie de 5 mm par concassage et tamisage photo 23 Photo 23 concassage et tamisage 5 mm des chantillons 4 4 2 Analyse quantitative des HAP Les tapes de mise en uvre des analyses sont d crites ci dessous Une prise d essai de 100 g a t pr lev e partir de l chantillon fourni par quartage 1 16 du poids total initial Les granulats ont t extraits 16 heures l aide d un appareil de Soxhlet par du dichlorom thane de qualit pestipur photo 24 Photo 24 Extraction par la m thode Soxhlet Le volume final CH CI vapor est d environ 400 ml Ja solution ainsi obtenue a t concentr e et purifi e selon le besoin avant d tre introduite dans l appareil de mesure 55 Pour tous les chantillons except le OICT886 les solutions ont t concentr es 5 fois l vaporateur Zymark La solution de l chantillon 01CT886 a t dilu e au 1 50 puis au 1 5 Pour l chantillon O1CT871 la solution concentr e a conduit un colmatage de l appareil d analyse La solution a donc t dilu e au 1 5 avant d tre de nouveau analys
35. 1 juillet 2002 article 2 1 Un d chet ultime est un r sidu qui n est plus susceptible d tre trait dans les conditions techniques et conomiques du moment notamment par extraction de la part valorisable ou par r duction de son caract re polluant ou dangereux Selon les risques pour la sant humaine et l environnement repr sent s par les diff rents types de d chets ultimes ils seront orient s et stock s dans des C E T Centres d Enfouissements Techniques de classe I pour les d chets industriels sp ciaux D I S et r glement s par l arr t du 18 d cembre 1992 modifi par celui du 18 f vrier 1994 de classe II pour les d chets m nagers ou assimil s D M A ou les d chets industriels banals D I B et r glement s par l arr t du 9 septembre 1997 de classe III pour les d chets inertes encadr s par le guide technique pour le stockage des d chets inertes avril 2001 et par la circulaire du 15 f vrier 2000 MATE 20001 Les installations d limination des d chets industriels sp ciaux et m nagers et assimil s sont des Installations Class es pour la Protection de l Environnement ICPE et d pendent de la loi du 19 juillet 1976 Ce texte classe les installations en deux cat gories celles soumises autorisation et celles soumises d claration Son champ d application s tend aux sites aux monuments la nature et l environnement Il s applique aux
36. 60 Cro tes d enrob s concass es 2 788 01CT553 60 Cro tes d enrob s concass es Environ 5 01CT554 k 60 Cro tes d enrob s concass es Environ 5 OICTSSS 60 Cro tes d enrob s concass es Environ 5 01CT558 20 ans Traverse de ville trafic important 44 Cro tes d enrob s 01CT559 10 ans RN 171 trafic intense 44 Cro tes d enrob s 01CT869 10 ans Traverse de ville trafic intense 44 Fraisats fins grossiers 1 356 O1CT870 5 ans RD 191 trafic intense 44 Fraisats fins grossiers 01CT873 44 Cro tes d enrob s au liant visqueux 16 370 01CT874 44 Cro tes d enrob s 13 912 01CT875 44 Cro tes d enrob s 7 484 0O1CT876 44 Cro tes d enrob s 10 613 01CT879 Parking de grande surface trafic important 44 Cro tes d enrob s 13 269 O1CT880 10 ans Route d partementale trafic moyen 35 Cro tes d enrob s 9 974 OICT881 5 10 ans Traverse de ville trafic mod r 35 Cro tes d enrob s 10 468 01CT882 5 10 ans Traverse de ville trafic mod r 35 Cro tes d enrob s 13 172 O1CT885 Ancienne station service 60 Cro tes d enrob s 5 431 OICTS886 gt 25 ans Chemin forestier o Cro tes d enrob s 13 103 46 4 3 4 R alisation des essais L annexe H fournit une fiche descriptive des trois m thodes exp riment es par nos soins sur le terrain A titre d information une fiche d taille galement la m thode par sublimation et le d tecteur par photolumine
37. 995 Les pratiques d limination en cours d pendent encore de la bonne volont des entrepreneurs et des moyens mis en uvre proximit pour stocker ou valoriser les d chets routiers Les d chets de d molition routi re se retrouvent souvent en d charge assimil e de Classe II ou attendent sur une plate forme de stockage temporaire un concasseur mobile afin d tre recycl s comme granulats souvent sans qu aucun contr le ne soit effectu sur leur caract ristiques Parfois ils peuvent tre galement r utilis s imm diatement en remblais 3 6 5 Conditions actuelles du recyclage et de la valorisation Des fabricants ajoutent des granulats bitumineux recycl s dans des enrob s neufs Une partie de ces mat riaux contenant du goudron a t ainsi dilu e au cours du temps ce qui explique que des rev tements r cents puissent contenir souvent un certain pourcentage de goudron Les recherches bibliographiques effectu es montrent qu avec le recyclage chaud de faibles teneurs en goudron peuvent d j conduire des missions atmosph riques de HAP qui atteignent des valeurs sup rieures la limite d exposition admissible teneur en benz ne lt 3 25 mg m selon l annexe III de la directive europ enne 90 394 CEE du 28 juin 1990 modifi e par la directive 97 42 CE du 27 juin 1997 Il faut savoir que toute augmentation de 12 C de la temp rature de traitement des enrob s provoque un doublement des missions d
38. ARC 1985 KLEFFNER ef al 1981 in IARC 1985 3 4 1 3 Le brai de goudron ou brai de houille C est la fraction non volatile du goudron de houille qui reste en fond de colonne apr s avoir vaporis toutes les huiles contenues dans le goudron En masse il repr sente 20 60 du goudron Le brai est compos du m lange d un grand nombre de mol cules aromatiques polycycliques dont les principales sont dihydro naphtal ne chrys ne pyr ne triph nyl ne benzofluoranth nes benzopyr nes p ryl ne pic ne 1 12 benzop ryl ne coron ne GOSSELIN 2000 A temp rature ambiante il se pr sente sous la forme d un solide cassant de couleur noire Son point de ramollissement se situe aux environs de 80 100 C il devient fluide et pompable une temp rature sup rieure ou gale 150 C Il peut tre assimil une r sine thermofusible dont les propri t s sont particuli rement bien adapt es pour en faire un liant dans la pr paration des mat riaux carbon s GOSSELIN 20001 L laboration du brai peut se faire en une ou deux tapes Fn une tape on l obtient directement en fraction r siduelle de la distillation du goudron brut En deux tapes le brai obtenu la distillation primaire est soumis un traitement thermique compl mentaire dans un r acteur continu aux environs de 380 C Ce traitement permet d augmenter la teneur en r sines par des r actions de condensation d une partie des mol
39. C 1985 Monographie sur l valuation des risques canc rig nes pour l homme des produits chimiques Compos s aromatiques polycycliques 4 me partie Les bitumes goudrons de houille et produits d riv s les huiles de schistes et suies INRS 1997 Fiche toxicologique n 144 Benzo a pyr ne KOENDERS B 2000 Fabriquer des enrob s basse temp rature Route Actualit Vol 101 pp 44 49 KRONING M K SCHENK et al 2001 Le goudron n est pas quivalent du bitume Strasse und Verkehr pp 177 180 LARNESJO P 1999 Applications of Source Receptor Moels Using Air Pollution Data in Stockholm Department of Analytical Chemistry Stockholm Stockholm University LONDON C 2001 Cadre r glementaire communautaire et interne des d chets Techniques de l ing nieur Vol G G2020 pp 1 17 MEHU J 1999 Classification r glementaire et cocompatibil des d chets Techniques de l ing nieur Vol G pp 1 8 MEIRIS R B 1973 Gel permation chromatography as a possible method for analysis of tar bitume mixtures Chemistry and Industry pp 642 643 MICHEL P 2000 Mise en uvre des b tons de d molition approche technique et conomique Les techniques de l industrie min rale Minist re de l Am nagement du Territoire 2000 Circulaire du 15 f vrier 2000 relative la planification de la gestion des d chets de chantier du b timent et des travaux publics BTP Mi
40. IN RIS INSTITUT NATIONAL DE L ENVIRONNEMENT INDUSTRIEL ET DES RISQUES Caract risation des d chets LE GOUDRON DANS LES DECHETS DU RESEAU ROUTIER ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE METHODES DE CARACTERISATION RAPIDES Minist re de l Am nagement du Territoire et de l Environnement Claire BRAZILLET J r mie DOMAS Chef de projet Guillaume PEPIN Unit D chets et Sites Pollu s Direction des Risques Chroniques 31 d cembre 2001 Parc Technologique ALATA B N 2 60550 Verneuil en Halatte France T l 03 44 55 66 77 Fax 03 44 55 66 99 E mail ineris13ineris fr Etablissement Public caract re Industriel et Commercial RC 91 B 198 SENLIS SIRET 381 984 921 00019 APE 743 B 1 Caract risation des d chets LE GOUDRON DANS LES DECHETS DU RESEAU ROUTIER ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE METHODES DE CARACTERISATION RAPIDES Minist re de l Am nagement du Territoire et de l Environnement 31 DECEMBRE 2001 Ce document comporte 60 pages hors couverture et annexes R daction V rification Approbation Nom Claire BRAZILLET HBAROUDI M NOMINE J r mie DOMAS Qualit Ing nieurs Responsable D l gu scientifique Unit D chets et Unit D chets et Direction des Sites pollu s Sites pollu s Risques Chroniques Direction des Direction des Risques Chroniques Risques Chroniques Visa lu D 1 2 3 TABLE DES MATIERES
41. La Faubreti re Ha e Faussi re 44 au sud de Nantes 4 tas de d chets 3 chantillonnages en fonction des r sultats des tests au PAK Marker Ecoterre de Guermeur Ploeumeur 56 proche de Lorient 3 tas de d chets 3 chantillonnages en fonction des r sultats des tests au PAK Marker 4 3 3 3 Les centrales d enrob s a La carri re de La Clart groupe CHARIER Herbignac 44 accueille sur son site une centrale de pr paration automatis e des enrob s Les granulats extraits de la carri re fournissent la centrale en mati res premi res De ce fait le recyclage des mat riaux bitumineux n int resse g n ralement que mod r ment ce type de complexe Des chantillons ont t mis notre disposition mais aucun chantillonnage n a t r alis ce jour sur ce site b La centrale de pr paration d enrob s du site de la SEVO comprend des lieux de stockage pour granulats et une concasseuse avec crible pour le recyclage d anciens d chets de d construction routi re Le refus du crible est mis en tas en attendant le passage annuel d une broyeuse grande capacit qui r duit enti rement le stock annuel Trois pr l vements ont t effectu s photos 7 et 8 Sur le tas provenant de la concasseuse cribleuse le passant Sur le refus cro tes d enrob s purs photo 8 Sur un surplus d enrob frais fabriqu la veille 44 Photos 7 et 8 Site de la Soci t des Enrob s
42. Les HAP solides peuvent s vaporer par chauffage sans fondre et pr cipiter nouveau sous forme de critsaux au contact d une surface plus froide Ce ph nom ne est appel sublimation La sublimation permet de distinguer des substances contenant des HAP que les HAP soient pr sents seuls ou en tant que composants d autres m langes par exemple de liant Les HAP contenu dans les substances s chappent de mani re s lective des temp ratures relativement basses soit 100 C Les HAP absorbent une partie de l energie lumineuse avant de la restituer dans un second temps sous forme de lumi re ph nom ne appel e la fluorescence Chaque HAP produit une fluorescence d intensit et de coucleur diff rente La longueur d onde de 366 nm en lumi re ultra violette correspond l activit canc rig ne du mat riau La fluorescence aux UV est directement proportionnelle au potentiel canc rig ne Mode d emploi Du liant est d pos dans une prouvette chauff e un petit plus de 100 C La vapeur qui se d gage pr cipite sur un petit piston interne refroidi l eau Le pr cipit est constitu d un m lange de l ensemble des HAP pr sents et confirme ainsi la pr sence d HAP sans diff renciation de ceux ci Une lampe UV mettant des rayons de 366 nm de longueur d onde met en vidence la fluorescence des HAP qui r v le par son intensit l importance de la teneur en HAP Sensibilit Des
43. P 2 40 lt 0 02 lt 0 02 lt 0 02 lt 0 02 0 38 non 0 36 0 40 lt 0 3 lt 0 02 0 04 0 07 0 24 0 42 203 d tect In 1 2 3 c d P 1 90 non non non non non non non lt 2 lt 0 2 lt 0 2 0 07 0 14 0 59 270 d tect d tect d tect d tect d tect d tect d tect Total 16 HAP 30 85 1 07 0 93 2 87 1 53 2 00 0 13 3 55 1 37 lt 17 5 0 12 0 15 2 46 7 08 14 5 8124 31 35 1 46 1 37 3 00 1 96 2 12 0 30 3 65 2 71 1 44 1 47 2 92 7 51 D faut Exc s 83 ANNEXE J Les hydrocarbures Aromatiques Polycycliques Danger pour la sant humaine 84 PERSONNES AYANT PARTICIPE A L ETUDE Travail Nom Qualit R dacteurs C BRAZILLET Ing nieurs DESP 01 02 2002 J DOMAS Responsable J DOMAS Ing nieur DESP 01 02 2002 d affaire Relecteur G PEPIN Ing nieur DESP 01 02 2002 V rificateur BAROUDI Responsable DESP 01 02 2002 Approbateur NOMINE D l gu scientifique 01 02 2002 Fin du Compl ment non destin au client 96 gt 85
44. ableau indique une consommation routi re de liant base de goudron de 1 480 000 tonnes entre 1914 et 1946 Cette quantit transpos e en terme de rev tement base de goudron bitume d impr gnation et d enduits superficiels repr sente une route d une longueur de 33 300 kilom tres Une partie de ces mat riaux se trouvent d j abandonn e en d charge ou plus g n ralement r utilis e Une quantit cons quente est toujours en place compte tenu de l utilisation prolong e et intensive de goudron jusque dans les ann es 70 de la dur e de vie des couches inf rieures de la faible fr quence de r fection structurelle des routes 3 6 2 R partition g ographique des rev tements goudronn s 3 6 2 1 Dans le r seau routier fran ais La nature la r partition et le nombre des infrastructures routi res pour le r seau fran ais sont pr sent s en annexe E 3 6 2 2 Cas des applications sp cifiques Le goudron poss de des propri t s de r sistance aux solvants p troliers carburants et huiles Il s impose ainsi dans les rev tements de sites particuliers Les parkings et voies d acc s d avions des a roports a rodromes et des bases a ronavales et militaires Les gares de fret des a roports Les parkings d engins agricoles ou de poids lourds Les gares routi res Les aires de stations service Les rev tements de sols industriels en particulier des sites p tro
45. ait tre utilis comme liant de base en pratique il n est jamais utilis seul Les autres liants dits d riv s sont obtenus partir d un des liants de base d un m lange des deux de pr parations particuli res ou additions de diverses substances L addition de fluxants de fluidifiants ou d mulsifiant est destin e abaisser la viscosit pour permettre l utilisation des m langes bitumineux temp rature faible ou mod r e 17 3 3 2 2 Les liants compos s Les liants compos s sont des m langes de liants de base en diff rente proportion La constitution chimique des deux liants de base bitume et goudron est diff rente Par m lange des deux on recherche am liorer le produit final en retrouvant les qualit s de chacun d eux sans les inconv nients La terminologie employ e permet de distinguer la composition du m lange Le premier terme indique le constituant majoritaire bitume goudron ou bitume brai gt 50 de bitume ou encore goudron bitume teneur de goudron gt 50 3 3 2 3 Les liants fluides La viscosit des bitumes purs est trop importante temp rature ambiante pour une utilisation imm diate Pour fluidifier les bitumes plusieurs m thodes existent 1 L l vation de la temp rature jusqu 120 C 160 C c est la technique des enrob s chaud 2 Mise en mulsion par dispersion fine de bitume dans l eau Fluidification par addition de diluants ou
46. al 7 3 mg kg j L US EPA dans sa base de donn es IRIS ne propose pas d exc s de risque unitaire par inhalation pour le BaP L Organisation Mondiale de la Sant OMS WHO 1987 1998 mentionne un exc s de risque unitaire vie enti re pour la voie inhalation de 8 7 10 ng m L US EPA ne propose pas d exc s de risque unitaire pour les autres HAP canc rig nes retenus dans cette tude Leur risque canc rig ne peut tre valu partir de la notion de facteur d quivalence toxique FET ou de potentiel relatif d une substance par rapport une autre en r f rence celui du benzo a pyr ne fix par convention 1 Diff rents facteurs d quivalence toxique sont d crits dans la litt rature par l US EPA 1993 et cit par l ATSDR 1997 par Hempfling 1997 par Baars 2000 par Nisbet et Lagoy 1992 par l OMS WHO 1998 3 4 3 2 Effets non canc rig nes Des tudes exp rimentales concernant les HAP ont permis galement de mettre en vidence des effets chroniques non canc rig nes chez les animaux de laboratoires A partir de ces tudes PUS EPA propose des doses et des concentrations de r f rence pour les expositions chroniques pour certains des 16 HAP voir Annexe J 26 3 4 3 3 Valeurs d exposition professionnelles L objectif en mati re de pr vention ne peut tre que l exposition au niveau le plus bas possible INRS 1997 Le Bfa P a t choisi comme traceur dans les atmosph r
47. ant du goudron rubriques 05 08 00 et 17 03 00 font partie de la cat gorie C des d chets industriels sp ciaux d chets admis au cas par cas jusqu au 30 mars 1995 les crit res d admission comportent une analyse de HAP dont le seuil est fix 260 mg HAP kg arr t du 18 f vrier 1994 Les d chets de construction routi re sont admis en d charge de classe II cat gorie D asphaltes et produits complexes d tanch it bitumineux ou de classe II cat gorie F certains mat riaux enrob s et coul s sans goudron L annexe A donne une vision globale du stockage des principaux types de d chets de la route 3 1 2 1 3 Transferts et transports L arr t du 4 janvier 1985 le d cret n 98 679 et la circulaire du 16 d cembre 1998 encadrent le transfert et le transport des d chets 11 3 1 2 2 Les d chets dangereux Les textes communautaires europ ens sont repris par Le d cret n 77 974 relatif aux d chets g n rateurs de nuisances comprenant en particulier les d chets constitu s principalement par des hydrocarbures Le d cret n 97 517 relatif aux crit res d attribution du caract re dangereux des d chets La classification utilis e dans ce texte reprend celle du Catalogue Europ en des D chets La nomenclature des ICPE classe le stockage et l emploi du goudron asphalte brai et mati res bitumineuses en cat gorie A 1 ou D selon le tonnage dans les installations Cette clas
48. apacit structurelle d une chauss e est faiblement d grad e avec le temps Les routes sont r guli rement entretenues le plus souvent pour des raisons d usure Par cons quent la r fection consiste en un rabotage des couches de surface 10 cm maximum La d molition compl te de la chauss e est donc rare de m me que l atteinte aux couches confectionn es initialement au brai de goudron Les pratiques et l usage des mulsions goudronn es se sont p rennis s plus longtemps que celui du brai de goudron Le remplacement du goudron a tard du fait de ses tr s bonnes qualit s techniques Le m lange goudronn peut ainsi tre retrouv dans des couches interm diaires o il r sulte d un pandage fonctionnel accrochage lors de la r fection d une route Pourquoi caract riser les d chets de d molition routi re Le d chet routier se pr sente sous deux formes principales le fraisat r sultat du rabotage des surfaces bitumineuses et ou le d coupage sous forme de plaques d enrob s La d termination de la pr sence de goudron dans ces d chets est primordiale pour des raisons de protection de la sant publique et de l environnement En effet le goudron est compos de nombreux HAP 10 50 en masse qualifi s de canc rig nes L impact sur l environnement est tributaire de l abrasion m canique des rev tements superficiels enduits de goudron et du lessivage des goudrons pris dans la masse des
49. aphie sur gel perm able GPC MEIRIS 1973 Chromatographie l aide d argile attapulgite WALLACE 1987 Chromatographie sur alumine WALLACE 1987 Chromatographie sur silice WALLACE 1987 Chromatographie en phase gazeuse coupl e avec la spectrom trie de masse CG SM c Les m thodes d analyse quantitative sont Chromatographie liquide haute performance HPLC M thodes d analyse structurale coupl e RMN et FISM RAFENOMANANTSOA A 1998 Seules les m thodes d analyses rapides r pondent au cahier des charges pr sent en introduction Le Tableau 10 les compare de fa on d taill e Parmi les normes concernant les liants hydrocarbon s des m thodes de d termination des teneurs en bitume et en distillats lourds sont propos es Tableau 11 Tableau 11 Normes de d termination de teneurs dans les liants hydrocarbon s NORME DATE TITRE XP T66 041 12 95 Liants hydrocarbon s D termination de la teneur en bitume d un bitume par dissolution froid XP T66 042 12 97 Liants hydrocarbon s D termination de la teneur en distillats lourds carbochimiques des bitumes compos s M thode densim trique 3 DMSO dim thyl sulfoxyde 39 Tableau 10 R capitulatif des param tres s lectinn s pour chacune des m thodes de d tection rapide du goudron 41 4 3 ETUDE EXPERIMENTALE SUR SITE 4 3 1 Probl matique Pour mettre en uvre les m thodes de d te
50. au secteur lectrique De ce fait une batterie est pr voir si les essais doivent s effectuer sur le site L alternative consiste pr lever un nombre suffisant d chantillons repr sentatifs pour r aliser les essais dans un lieu ad quat laboratoire par exemple L appareil chauffe par de l air chaud 530 C les d chets routiers dont s chappent les vapeurs de compos s organiques volatils Celles ci sont capt es l aide d une pompe vide fix e sur l appareil et traversent un tube r actif au xyl ne Pour viter d tre expos aux vapeurs toxiques des compos s volatils manant des d chets il est important de se trouver dans un endroit tr s a r et de porter un masque protecteur photo 15 Photo 15 Essai avec l appareil TSE sur des morceaux d enrob s 48 4 3 4 2 Lisibilit des r sultats La lisibilit des r sultats d pend de la sensibilit des m thodes D apr s les essais r alis s par le C R R Centre de Recherche Routi re belge les m thodes du PAK marker et de la tache au tolu ne ont le m me seuil de d tection environ 100 mg 10 HAP VLAREA kg de mat riau GLORIE 1998 Ceci confirme les informations fournies par le fournisseur du PAK Marker la couleur blanche du spray de peinture varie au jaune partir d une concentration de 100 mg d HAP kg Pour l appareil TSE la limite de sensibilit du tube r actif correspondrait une teneur en goudron de 3 en ma
51. chimiques 32 Les parkings d autoroutes Divers parkings et voies d acc s d ensembles d habitations de grandes surfaces commerciales de restaurants d h telleries ou d immeubles d organismes internationaux pour des raisons d esth tique et d entretien 3 6 3 R fection des routes en France Sur les quelques 37 000 km de routes nationale et autoroutes qui constituent le r seau routier national on value la dur e de vie d une route 6 10 ans pour le rev tement de surface et 20 30 ans pour la structure interne sans entretien r gulier Les investissements de ces derni res d cennies ont t largement consacr s au d veloppement du r seau routier au d triment de la maintenance des infrastructures Un suivi qualitatif des routes permet de contr ler r guli rement l tat des routes Depuis 1992 l ensemble des travaux de surveillance r alis s sur le r seau routier fran ais est consign dans le fichier IQRN Image Qualit de l ensemble du R seau National Celui ci donne une appr ciation visuelle sur l tat de d gradation des routes A la notation limite de 13 une r fection est planifi e Un fichier similaire existe pour les ouvrages d art Image Qualit des Ouvrages d Art IQOA Le minist re de l quipement a fourni le r sultat des derni res campagnes d valuation de l tat des chauss es et ouvrages d art L IQRN de 1997 montre qu environ 11 des rout
52. colmatage d enrob s drainants delvalorisation avec pr caution courants des chauss es grenaillage ou d hydror g n ration v rifier DIS sables de balayage des chauss es valorisation avec pr caution v rifier DIS restes de produits absorbants apr s pollution valorisation avec pr caution accidentelle v rifier DIS d chets de produits de marquage valorisation avec pr caution v rifier DIS sous produits de l assainissement boues de curage de bassins valorisation avec pr caution v rifier DIS produits issus des d shuileurs et des s parateurs DIS hydrocarbures Viabilit hivernale mat riaux d pandage sel sable m chefers valorisation avec pr caution v rifier DIS Entretien des mat riaux naturels v g tation fauchage lagage valorisation d pendances produits de curage des foss s accotements valorisation avec pr caution autres mat riaux d chets m nagers valorisation avec pr caution l ments de glissi res portiques d lin ateurs valorisation avec pr caution panneaux restes d entretien des ouvrages d art valorisation avec pr caution restes de produits phytosanitaires ou DIS d sherbants objets abandonn s valorisation avec pr caution v rifier DIS cadavres d animaux poids sup rieur 40 kg quarrissage poids inf rieur 40 kg enfouissement incin ration Entretien des aires de d chets des usagers d chets d emballages va
53. ction notre disposition il tait n cessaire de pr lever des chantillons de mat riaux bitumineux vari s En ge pour retrouver des mat riaux de structures anciennes et de constitution diff rente suivant l volution des pratiques En usage pour confirmer l application de formulations sp cifiques selon les enrob s et rev tements En provenance g ographique pour tablir un lien ventuel entre r gion et pratiques routi res L tude bibliographique a montr que les goudrons ont t largement utilis s dans les techniques routi res en France et qu ils se trouvent encore dans certains enrob s de structures profondes ou dilu s dans des rev tements de chauss es du r seau national du fait du recyclage Le bitume contiendrait en moyenne de 20 30 mg kg de HAP soit globalement moins de 5 mg kg dans l enrob bitumineux ONFIELD 2001 GLET 2000 Actuellement les liants hydrocarbon s base de bitume repr sentent plus de 95 des liants hydrocarbon s utilis s en techniques routi res Les r fections compl tes de chauss es tant restreintes du fait des co ts et des probl mes logistiques engendr s par les travaux La difficult majeure de l tude semblait donc tre la r cup ration de d chets de d molition contenant des compos s goudronn s et plus encore l obtention d un gradient de teneurs en HAP qui permettrait de d terminer les limites des diff rentes m thodes sur
54. cules contenues dans le brai Le brai est employ comme liant dans les rev tements routiers ou dans la fabrication d lectrodes pour l lectrolyse industrielle Gr ce ses propri t s d tanch it il entre dans la formation de liquides ou de r sines pour la protection des ouvrages b timents etc 3 4 1 4 Pratiques et pr vention La technique chaud est la plus r pandue pour mettre en uvre les goudrons et bitumes En effet ces produits doivent tre chauff s pour atteindre la viscosit n cessaire leur mise en uvre en technique routi re pandage mulsion etc Les propri t s physico chimiques des HAP recherch es telle leur plasticit chaud sont corr l es avec leur capacit devenir volatils et mobilisables Les travaux de goudronnage taient particuli rement rep rables par les fum es naus abondes qui se d gageaient de la route Les personnes en contact ou proche des machines taient ainsi fortement expos es Pour des raisons de Sant Publique les enrob s actuels ne devraient plus contenir de goudron ou dans des conditions r glementaires sp cifiques Des recommandations internes circuleraient dans les entreprises de l industrie routi re fran aise sur l emploi mod r des compos s du goudron une teneur en HAP de 50 mg kg serait de rigueur dans les liants hydrocarbon s flux s 23 Cette information serait peut tre corr ler avec la directive n 94 60 CE qui modifie la di
55. de l OCDE la consommation des granulats naturels est comprise entre 5 et 8 tonnes par habitant et par an AIPCR 1999 Les besoins nationaux sont de 1 million de tonnes par jour Avec largissement des fronti res nationales l Europe Communautaire et le d placement vers l Est du p le europ en les investissements en interconnection du r seau fran ais avec les grands axes autoroutiers repr sentent des enjeux conomiques et sociaux importants USIRF 2001 Ces travaux n cessiteront de formidables quantit s de mat riaux Des granulats recycl s issus de diff rentes industries permettraient de r duire d environ 10 15 20 millions de tonnes la consommation annuelle de granulats naturels utilis s pour la construction des routes FNTP 2001 En particulier l utilisation des mat riaux bitumineux valoris s participerait de mani re non n gligeable cet effort Ce d bouch soulagerait d autant l approvisionnement en granulats parfois d licat pour certaines r gions Ile de France En outre il permettrait de pr server l environnement et les ressources naturelles limit es Enfin le volume de d chets ainsi absorb dans le secteur de la construction routi re viterait une gestion on reuse et relativement limit e en moyens de l limination de ces m mes d chets Actuellement malgr la pression environnementale la commercialisation des granulats recycl s d origine bitumineuse est frein e par
56. du Val d Oise recyclage de d chets de d molition stockage des cro tes d enrob s dans lattente d un concasseur 4 3 3 4 Les stations services Les m thodes de d tection rapide du goudron ont galement t exp riment es sur des rev tements caract re anti k ros ne Cependant il n a pas t possible d avoir acc s des voies et ou des parkings d a rodromes en activit De ce fait des anciens sites de stations services ont t recherch s Les recherches se sont sold es par Deux stations inaccessibles car remises en service Deux sites de stations compl tement d truits ou r habilit s en habitation et commerce Trois plates formes de stations services construites en b ton Par cons quent aucun chantillonnage sp cifique une application anti k ros ne des liants hydrocarbon s n a t r alis 4 3 3 5 R capitulatif des chantillons pr lev s Le tableau 12 r capitule l ensemble des chantillons pr lev s au cours des diff rentes campagnes d investigation Il fournit en particulier l ge de l chantillon l utilisation si elle est connue la provenance la description de l chantillon pr lev la quantit pr lev e 45 Tableau 12 R capitulatif sur des chantillons de d chets rouiters r cup r s pour l tude N qualit Utilisation Prov 01CT552 2
57. e sans doute d tre tudi plus pr cis ment En effet il pourrait tre adapt au mat riau frais ou ancien et au volume de l chantillon test Photo 20 R sultats des essais avec l appareil TSE chantillons 01CTS86 0ICTSSS et OICTS74 4 3 5 R sultats des essais Le Tableau 13 pr sente les r sultats qualitatifs des essais en fonction des trois m thodes de d tection de goudron test es Tableau 13 R sultats qualitatifs des essais en fonction des trois m thodes de d tection rapide de goudron exp riment es 51 Essai PAK marker M thode la Essai tache de tolu ne N qualit A la lumi re visible Aux ultra violet l appareil TSE O1CT552 n e O1CT869 n e 01CT870 n e O1CT871 n e 01CT872 n e 01CT873 n e 01CT874 za 01CT875 n e 01CT876 n e 01CT877 n e O1CT878 n e 01CT879 n e O1ICT880 n e OICT881 n e O1CT882 n e O1CT883 n e O1CT884 n e O1CT885 01CT886 L gende des symboles r sultat n gatif r sultat douteux r sultat positif r sultat positif affirm r sultat positif ind niable n e non exp riment 4 3 6 Conclusions de l tude exp rimentale sur sites 4 3 6 1 Commentaires sur les essais Les pratiques de techniques routi res successives ont introduit le goudron diff rents stades de la construction et de la r fection des chauss e en brai ou en liant dans la masse d
58. e substances nocives HUGENER 19991 GLET a galement montr qu une augmentation de 33 en poids de liant ayant un taux de 0 05 de goudron peut lever la teneur en benzo alpyr ne au seuil limite d obligation d inscription au code des produits dangereux en Allemagne teneur en B a P gt 50 mg kg GLET 20001 L industrie routi re s int resse tr s s rieusement de nouveaux processus de fabrication d enrob s bitumineux valorisant les agr gats d enrob s recycl s et mettant en uvre des techniques froid Aux conomies de mati res premi res s ajoutent l conomie d nergie et la limitation des missions et de l exposition des ouvriers la fum e Cependant s il est important d abaisser la temp rature de malaxage en pratique les difficult s sont nombreuses car il s agit de conserver les propri t s de maniabilit d enrobage de mise en uvre de remise en circulation et de co t du produit De plus les nouveaux enrob s doivent tre compatibles avec les stations d enrobage existantes essentiellement des centrales chaud et doivent permettre des formulations standards 34 Les incitations la gestion des d chets de chantier Circulaires DR DPPR du 15 f vrier 2000 et du 18 juin 2001 font na tre de nouvelles proc dures dans les march s publics Ceux ci devront d sormais comporter un bilan environnemental faisant tat du traitement des d chets occasionn s par le projet
59. ement de compos s aromatiques 95 GLET 20001 Les principaux composants du goudron sont le naphtal ne le ph nanthr ne le fluoranth ne le pyr ne l ac napht ne l anthrac ne le carbazole la quinol ine le ph nol et quelques compos s soufr s comme le thio napht ne GOSSELIN 2000 Le nombre total de constituants est estim 10 000 mais dans des proportions tr s variables seulement 400 d entre eux ont t identifi s TROSSET et al 1978 McNEIL 1983 in IARC 1985 Les teneurs moyennes des constituants principaux sont pr sent es dans le Tableau 3 Tableau 3 Teneurs moyennes des constituants principaux du goudron GOSSELIN 2000 Hydrocarbures CI0H8 10 0 ph nanthr ne C14H10 4 5 fluoranth ne C16H11 3 0 Ac naphtyl ne C12H8 2 5 Pyr ne C16H10 2 0 fluor ne C13H10 1 8 2 m thylnaphtal ne C11H10 1 5 anthrac ne C14H10 1 3 C18H12 1 0 C9H8 1 0 H t rocycles dibenzofurane C12H80 1 3 C12H9N 0 9 C8H6S 0 3 C9H7N 0 3 C8H7N 0 2 Compos s ph noliques C6H60 0 7 C7H80 0 4 C7H80 0 2 C7H80 0 2 C8H100 0 4 Nota les pourcentages indiqu s sont des pourcentages massiques 22 Les compos s aromatiques constituent de 30 50 du goudron Leurs proportions augmentent avec la temp rature alors que les compos s de paraffines et ph nols d croissent ind pendamment du mat riau de d part McNEIL 1983 in I
60. ement en trois couches millim triques Enfin les liants hydrocarbon s sont galement utilis s dans les coulis Le liant est une mulsion base de goudron ou de brai de houille modifi ou non par des polym res ou des r sines de synth se Le coulis est constitu par un m lange de sable concass d eau et d mulsion Il peut tre compl t par du ciment Ces coulis sont utilis s en monocouche ou en bicouche de 2 5 mm chacune Pour l ensemble de ces produits leur fabrication dans le domaine routier est extr mement d licate et restreinte pour des raisons de protection de l environnement et de Sant Publique 3 3 3 4 Normalisation pour l emploi de d chets recycl s Depuis novembre 1999 les professionnels de l industrie routi re peuvent s appuyer sur des normes pour utiliser des agr gats recycl s Ces normes pr cisent les pourcentages maximum d agr gats recycl s admis dans les formules des nouveaux produits sauf sp cification particuli re dans le march La liste de ces nouvelles normes est pr sent e dans le Tableau 2 20 Tableau 2 Normes officialisant le recours aux agr gats recycl s ONFIELD 2001 site internet AFNOR NORME DATE TITRE NF P98 138 11 99 Les graves bitume NF P98 140 11 99 Les enrob s module lev NF P98 130 11 99 Les b tons bitumineux NF P98 141 11 99 Les b tons bitumineux module lev NF P98 132 06 00 Les enrob s minces 3 3
61. emier jet de peinture dans l air pour vacuer le solvant pur 3 Asperger une couche r guli re sur l chantillon d asphalte sec 4 Apr s 10 secondes la couleur change s il y a une couche contenant du goudron comme liant ou comme enduits 5 Sous les UV la couche de peinture s claire avec brillance jaune dor Nettoyer le bec en aspergeant quelques secondes la bouteille la t te en bas R sultats La lecture du r sultat est quasi imm diate mais donne une information uniquement qualitative La peinture d pos e sur l chantillon surface tranche ou granulat change de couleur s il y a eu r action avec les HAP 76 L utilisation d une lampe ultra violet longueur d onde d excitation fixe permet une lecture par photoluminescence En effet certaine mol cules ont la propri t d mettre une photoluminescence fluorescene ou phosporescence lorsqu ils sont clair s par une source lumineuse de longueur d onde donn e ultra violet visible Sensibilit Si la coloration se fait imm diatement on peut pr sumer que l chantillon test contient plus de 10 ppm de HAP 10 HAP hollandais 2001 40 Le changement de couleur est visible la lumi re Ultra Violet partir d une concentration d environ 300 ppm la lumi re du jour au dessus de 500 ppm Attention Ces concentrations ont t calcul es par rapport l enrob avec 5 de liant et pour 10 HAP Une co
62. es fran aises tous les types de routes confondus est de mauvaise qualit et environ 7 de qualit m diocre L IQOA de 1998 indique que 13 des ouvrages sont alt r s tr s alt r s et 26 n cessitent un entretien sp cialis urgent pour pr venir des d sordres de la structure cf annexe F Ces r sultats permettent de r aliser 1 Le retard pris sur l assainissement des routes en g n ral attente d une d gradation affirm e avant d entreprendre un entretien 2 L importance du volume des mat riaux bitumineux contenant du goudron encore en place qui appara tra au cours de la r fection approfondie de ces kilom tres de routes d fectueuses Les travaux d entretien des routes attaquent rarement la structure profonde d une chauss e En effet le dimensionnement des routes fran aises est pr vue pour un usage continu de trente ans dur e de vie th orique Si la capacit r siduelle de la route est toujours effective elle est cependant r guli rement refaite pour des raisons de s curit et d adh rence dues l usure La r fection commence par un rabotage ou d grappage des couches de surface maximum de 10 cm Les mat riaux bitumineux qui en r sultent sont soit recycl s soit mis en CET de classe IT Dans la phase de re construction des huiles de goudron peuvent tre utilis es comme fluxant dans l mulsion d pandage favorisant l adh sion d une nouvelle couche d e
63. es de condition de travail En Allemagne des valeurs moyennes supposant une exposition de 8h j et de 40h sem TRK ont t tablies pour servir de guide la pr vention 5 pg n pour la production le chargement et le d chargement d lectrodes au voisinage des fours coke 2 ug n dans les autres cas En France la CNAM Caisse nationale d assurance maladie recommande comme z Ne S x SNES X 3 objectif provisoire de maintenir une teneur inf rieure 0 15 ug m Aux Etats Unis OSHA Occupational Safety and Heathl Administration violations recommande des limites d exposition pour plus de 10 heures de travail raison de 40 heures par semaine Les valeurs limites concernent l anthrac ne le benzo a pyr ne le chrys ne le ph nanthr ne et le pyr ne sont fix es 200 pg nr pour chacun des composants La valeur limite d exposition pour le naphtal ne est de 10 ppm soit 57 22 mg m 10 x128 17 masse molaire 22 4 NIOSH 1998 3 4 4 Dangers pour l environnement Le devenir des HAP dans l environnement est influenc par Leur volatilisation et leur transformation en d riv s dans l atmosph re Leur transport tributaire des facteurs de s gr gation tels que des mobilit s diff rentes li es aux solubilit s variables de ces compos s et des caract ristiques intrins ques du sol Leur adsorption sur des particules de mati re organique ou par des plantes eur bio accumulation Leu
64. exe H Le PAK marker il s agit d une m thode tr s facile d emploi sur site quelles que soient les conditions climatiques ou mat rielles Il est rapide quelques secondes et peu on reux Sa limite de d tection est d environ 100 mg d HAP kg de d chet version fabricant soit 0 01 de la masse de l enrob ou encore 0 15 de la masse du liant Une lumi re UV permet une meilleure appr ciation du r sultat Elle permet de pr ciser l importance de la r action color e et la r partition des compos s HAP L appareil TSE demande un minimum d investissement l achat environ 510 Il est facile l emploi mais demande un branchement sur le secteur lectrique ainsi qu une protection contre les vapeurs des HAP volatilis s La mise en uvre de cette m thode n cessite une dizaine de minutes environ pour une d tection du goudron partir de 3 de la masse du liant c est dire 0 2 de la masse dans l enrob notice du fabricant La tache au tolu ne pr sente la m me sensibilit de d tection que le PAK marker environ 100 mg kg Facile d emploi sur site la m thode demande n anmoins tre prot g e des intemp ries Elle demande galement une certaine exp rience de la part de l utilisateur pour la mise en uvre et pour l appr ciation des r sultats Sur la base d un seuil de d tection d environ 100 mg kg ces m thodes PAK Marker et TSE en particulier pourraient
65. la r partition et du suivi des budgets allou s aux travaux publics avec description sommaire des travaux routiers r alis s Ces cahiers ont disparu avec l informatisation et aucun archivage syst matique n a t r alis 31 D anciennes brochures informatives de fabricants la plus r cente d tenue date des ann es 1980 d crivent des produits base de goudron brai mou comme protection anti k ros ne pour enrob s bitumineux brai pour impr gnation des rev tements jusqu 50 du poids goudron pour tanch it des macadam l eau ou trait goudron comme enduit superficiel Par ailleurs certains professionnels ont confirm l utilisation ancienne de formules d enrob s contenant jusqu 20 de goudron d autres contenant 18 de brai de goudron ou encore des enduits au liant bitumineux m lang jusqu 40 de goudron en pulv risation de 1 5 1 7 kg de liant au m avant le gravillonnage Le co t et l approvisionnement des mati res premi res goudron variant avec la proximit des zones productives bassin houiller on peut parler d un r gionalisme dans Putilisation plus ou moins prolong e et intensive du goudron A l exemple d un calcul r alis en Suisse HUGENER 1999 une estimation grossi re des quantit s d enrob s contenant du goudron peut tre faite partir des statistiques sur la consommation des liants base de goudron fabriqu s en France Le T
66. le co t de production des mat riaux naturels moins chers Elle reste ainsi circonscrite la proximit des lieux de production ou dans les zones fortement urbanis es m tropoles Cette particularit conomique fait de la France malgr sa forte production de granulats de recyclage une exception europ enne MICHEL 20001 Le Service d tudes Techniques des Routes et Autoroutes SETRA a recens les d chets de la route et leurs potentialit s de valorisation les produits hydrocarbon s peuvent tre recycl s ou valoris s avec pr caution l exception des goudrons et brai liminer en CET de classe I Il propose galement un Sch ma d Organisation et de GEstion des D chets SOGED avec les co ts qu impliquent les traitements et le stockage des d chets de la route en 2000 Ces informations sont pr sent es en annexe B 3 2 1 3 Les crit res de recyclage Le probl me majeur est de juger de la qualit inerte d un d chet issu des techniques routi res Les concentrations en micropolluants contenues caract risent le d chet routier inerte ou non et d terminent son orientation stockage ou valorisation ventuelle 13 En France pour d finir les orientations l accent est mis sur la r duction du risque en privil giant la recherche de seuils associ s des sc narios d utilisation mais aussi une technique analytique MICHEL 2000 Ces valeurs d terminent les volumes de d chets susceptible
67. lorisation avec pr caution repos restes des produits emball s DMA D chets M nagers et Assimil s DIS D chets Industriels Sp ciaux 66 e selon degr de nocivit d cret n 97 517 du 15 mai 1997 relatif la classification des d chets dangereux instruction technique du 22 janvier 1980 Nota mis part les DIS l ensemble des d chets doit tre trait et valoris il faut n anmoins pour certaines cat gories v rifier la qualit des mat riaux et les possibilit s de r emploi correspondantes valorisation ou recyclage avec pr caution on doit galement dans certains cas v rifier la pr sence de produits dangereux v rifier DIS avant traitement et valorisation et le cas ch ant classer en DIS Enfin certains produits peuvent tre directement valoris s ou recycl s 67 ANNEXE C Gestion des mat riaux bitumineux en Suisse 68 ANNEXE D Proc d s utilis s pour extraire les goudrons 69 ANNEXE E Donn es g n rales sur les infrastructures routi res fran aises 70 ANNEXE F Suivi quantitatif et qualitatif du r seau pour l entretien routier 71 ANNEXE G La technique du goudronnage des chauss es 12 ANNEXE H Fiches descriptives des m thodes de d tection rapide du goudron 73 FICHE DESCRIPTIVE DE LA METHODE DETECTEUR PAR PHOTOLUMINESCENCE Cet appareil est en cours de validation aux USA Principe de fonctionnement Le d
68. ment US EPA le Centre International de Recherche sur le Cancer CIRC IARC et l Union Europ enne UE ont d fini un syst me de classification des substances en fonction de la plausibilit de leur potentiel de canc rog nicit Certaines des substances tudi es ont t valu es par ces organismes pour leur ventuel pouvoir canc rig ne chez l homme Le tableau 6 pr sente la classification des substances la signification des classes est mentionn e dans l annexe J Tableau 6 Classification des substances Substances UE CIRC IARC US EPA naphtal ne en cours de r valuation C ac napht ne en cours de classement fluor ne 3 D ph nanthr ne 3 D anthrac ne 3 D fluoranth ne 3 D pyr ne 3 D benzo a anthrac ne 2A B2 chrys ne 3 B2 benzo b fluoranth ne 2B B2 benzo k fluoranth ne 2B B2 benzo a pyr ne 2A B2 dibenzo a h anthrac ne 2A B2 benzo g h i p ryl ne 3 D ind no 1 2 3 cd pyr ne 2B B2 ac naphtyl ne D Parmi les 16 HAP de la liste de PUS EPA six sont class s par le Centre International de Recherche sur le Cancer IARC 1983 comme des canc rig nes probables pour l homme groupe 2A Benzo a pyr ne Benzo a anthrac ne Dibenzo a h anthrac ne ou comme des canc rig nes possibles pour l homme groupe 2B Benzo b fluoranth ne Benzo k fluoranth ne Ind no c d pyr ne Les autres HAP de la liste ne sont pas classifi s groupe 3 ou n ont pas t valu
69. ment n 259 93 CEE 3 1 1 2 Les d chets dangereux La directive n 78 319 CEE remplac e par la directive n 91 689 CEE d finit les d chets toxiques ou dangereux selon leur caract re de toxicit ou canc rig ne Une liste minimale des d chets dangereux indiscutables a t tablie par la d cision n 94 904 CE remplac e par la d cision n 2000 532 CE La mise jour et l extension progressive de cette liste est d pendante des crit res d attribution du caract re dangereux mais surtout de leur applicabilit effective Ces crit res sont explicit s dans l annexe III de la directive n 91 689 CEE et peuvent tre sch matiquement r sum s dans les cat gories suivantes H H3 dangers physiques H4 H12 dangers pour la sant humaine H13 danger suite l limination du d chet H14 Ecotoxicit danger pour l environnent Les tats membres ont obligation de mettre en place un syst me de gestion de contr le et d autorisation des tablissements assurant l limination ou la valorisation la collecte ou le transport des d chets dangereux Les travaux exposant des ouvriers aux HAP pr sents dans la suie le goudron la poix la fum e ou les poussi res de la houille sont trait s dans la directive europ enne relative la protection des travailleurs contre les risques li s l exposition des agents canc rig nes au travail directives n 90 394 CEE
70. ne fluoranth ne et ind no 1 2 3 pyr ne 29 L administration reste r ticente du fait des co ts engendr s En 1906 sur les trente huit mille kilom tres de routes nationales seulement un peu plus de deux mille sont pav es On observe ainsi le d veloppement concomitant de la circulation automobile du kilom trage de routes rev tues et de la consommation de liants hydrocarbon s Le Tableau 9 illustre cette volution Tableau9 Consommations de goudron en technique routi re USIRF 2001 a Ann e Nombre Longueur Consommation d auto de routes routi re mobilistes rev tues km de liants L Goudron t Bitume t 1894 1895 0 189 0 1900 3000 1905 21000 1910 54000 1914 108000 3000 1918 95000 2000 1919 160000 340 25000 1924 603000 11000 80000 3000 1928 1150000 23000 120000 80000 1939 2 000 000 350000 650 000 250000 1946 1500000 350 000 600 000 285000 Entre les deux guerres il est reconnu que le goudronnage est non seulement efficace pour combattre la poussi re prot ge les empierrements de la dislocation par les v hicules et donc conomiquement rentable Une circulaire de 1919 autorise le paiement sur les cr dits d entretien et l utilisation des liant hydrocarbon s non seulement en couche superficielle mais aussi comme liant des granulats dans le corps des chauss es Les emplois de brais de bitumes et d asphaltes sont aussi aut
71. nist re de l Am nagement du Territoire 2001 Circulaire DR DPPR ayant pour objet la gestion des d chets du r seau routier national Minist re de l Am nagement du Territoire 2001 Guide technique relatif aux installations de stockage de d chets inertes NAVARRO J 1998 Le syst me d chet Techniques de l ing nieur Vol G G2000 pp 1 4 60 NIOSH 1998 Manual of Analytical Methods NMAM OFEFP 1997 D chets Directive pour la valorisation des d chets de chantier min raux OFEFP 1999 Recommandation Elimination des mat riaux goudronneux de d molition des routes dans des usines de rev tement solution transitoire p 2 OFEFP 2000 M thodes d analyses pour chantillons solides et aqueux OFEFP 2001 Commentaires concernant l ordonnance du ler juillet 1998 sur les atteintes port es aux sols OSol ONFIELD J N 2001 Eurasphalt Eurobitume Sant s curit et environnement Route Actualit Vol n 101 ONFIELD J N 2001 TPtech nouvelles approches en structures et gestion des mat riaux dans la route Route Actualit Vol n 104 PEPIN G 1998 Caract risation des d chets Essais de percolation sur deux d chets bitumineux Verneuil en Halatte INERIS p 23 Pr fecture R gionale d Auvergne et Direction R gionale de l Equipement 2001 La prise en compte de la gestion des d chets de chantier dans les march s publics b
72. nrob recharge de la chauss e L annexe G pr sente une des techniques les plus employ es pour la r fection des routes le goudronnage Actuellement les travaux d importance sur les routes se limitent essentiellement la rectification de virages l cr tement de sommets l am nagement de carrefours ou encore des travaux de calibrage augmentation de la largeur de la chauss e par la d molition des rives Leur nombre est limit annuellement et r parti sur toute la France 33 3 6 4 Devenir des d chets de construction routi re Jusqu en 1975 l entrepreneur en charge d un chantier routier avait la charge de g rer les rebuts de construction routi re en accord avec le ma tre d ouvrage Les mat riaux contamin s par du goudron une fois retir s du r seau routier pouvaient tre r utilis s sur des chemins publics chemins forestiers ou priv s r int gr s dans le chantier comme remblais de r accotement ou encore d pos s en d charge selon l opportunit du moment La r glementation actuelle relative l limination des d chets et la r cup ration des mat riaux indique que tout producteur ou d tenteur de d chets est responsable de l limination finale de ses d chets dans des conditions non nocives pour l environnement et la sant publique de la collecte au traitement avec ou sans valorisation article 2 de la loi n 75 633 modifi e par les lois du 13 juillet 1992 et du 2 f vrier 1
73. ns plus cons quents et plus de technicit de la part du personnel Elles proposent des r sultats semi quantitatifs mais ne poss dent pas la rusticit requise pour ce type de proc dure rapide 2 INTRODUCTION ET OBJECTIFS DE L ETUDE La r glementation fran aise est en cours d laboration pour encadrer le stockage des d chets et en particulier des d chets dits inertes Elle fait suite la directive europ enne sur la mise en d charge JOCE du 16 juillet 1999 qui fixe les prescriptions respecter pour les d charges de d chets inertes non dangereux et dangereux Dans ce contexte de r glementation nationale soutenu par une volont politique europ enne la gestion des d chets de d molition routi re rev t une importance toute particuli re Divers constats appuient cette observation 7 Une production de d chets de d molition routi re en augmentation constante Par cons quent un volume croissant traiter valoriser ou stocker Un type de pollution particulier pour les enrob s goudronn s les hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP Cette tude recherche des r ponses aux diff rents aspects de la probl matique La pr sence de goudron dans les enrob s bitumineux est elle encore d actualit apr s environ trente ann es d volution des produits bitumineux Comment d finir et caract riser les d chets de chantier de d molition routi re m Quels sont les textes et
74. nversion est n cessaire pour prendre en compte le liant et les 16 HAP 300 20 1 333 8000 ppm 2001 38 La pr sence de HAP est d montrer partir d environ 120 mh 10 HAP kg GLORIE 1998 33 Avantages et inconv nients Cette m thode est la plus simple et la plus rapide Elle est peut on reuse une bouteille permet de r aliser 20 30 essais jet moyen de 3 secondes Elle peut s appliquer directement sur la tranche d un enrob ou la surface d un rev tement Le d savantage est la lecture ind cise parfois si la coloration change en jaun tre peu convaincant Cette r action peut tre interpr t e comme Le s chage de la peinture blanche dans les asp rit s du mat riau Une r action diffuse des HAP diss min s dans l enrob L clairage en lumi re ultra violet permet souvent de trancher La superficie couverte par la r action jaune indique l importance relative de la concentration en HAP Normalisation et r glementation La m thode est autoris e par les r glements environnementaux hollandais 2001 37 T11 FICHE DESCRIPTIVE DE LA METHODE PAR SUBLIMATION Cette m thode a t mise au point par ARBIT en Allemagne et pr sent e au cours de communication europ enne en 2000 Principe de fonctionnement Les HAP non substitu s ont pour propri t commune de g n rer des manations ils s vaporent facilement bien que pr sentant des points d bullition lev s
75. on class s dans la cat gorie des d chets dangereux du fait de leur teneur en hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP 3 1 1 Contexte europ en 3 1 1 1 Gestion des d chets 3 1 1 1 1 D finitions et classification La directive n 75 442 CEE modifi e par la directive n 91 156 CEE et la d cision n 96 350 CE privil gie la pr vention dans la production des d chets et la r duction de leur nocivit avant d encourager la valorisation de ceux ci ou l limination sans danger pour la sant humaine et l environnement L annexe 1 de cette directive prend en compte 20 cat gories de d chets Le catalogue europ en des d chets CED reprend la liste des d chets adopt e par la Commission Europ enne le 20 d cembre 1993 3 1 1 1 2 Information et limination La directive n 75 442 CE modifi e par la directive n 91 156 CE dicte aux tablissements et entreprises effectuant des op rations d limination et de valorisation une obligation d information sur les d chets Les divers aspects de l limination des d chets sont pr vus dans la directive europ enne n 1999 31 du 26 avril 1999 relative la mise en d charge et qui fixe en particulier les prescriptions respecter pour les d charges de d chets inertes 3 1 1 1 3 Transfert et transport Enfin le transfert et le transport des d chets sont galement r glement s par des recommandations et conventions entre les tats membres r gle
76. ons 01CTSS6 et OICTS552 c L appareil TSE 50 L appareil TSE a t test apr s r ception des r sultats quantitatifs des analyses HAP sur les chantillons s lectionn s photo 18 Par cons quent la m thode n a t exp riment e que sur trois chantillons dont les r sultats quantitatifs indiquaient les plus fortes concentrations chantillons 0O1CT874 O1CT885 et O1CT886 Plusieurs pr cisions peuvent tre apport es pour la lisibilit des r sultats au TSE La coloration qui appara t sur le tube r actif de xyl ne semble plut t gris bleut e violette et non brune comme indiqu dans la notice fournie avec les tubes r actifs La coloration doit tre interpr t e comme une confirmation de la pr sence de xyl ne hydrocarbure aromatique monocyclique Il ne faut en aucun cas estimer la quantit de HAP totaux en fonction de l importance de cette coloration sur la longueur du tube La m thode reste uniquement qualitative Les tubes r actifs d tectent les seules vapeurs des compos s de la famille du xyl ne pr sents dans le mat riau Le xyl ne fait partie des compos s organiques semi volatils De ce fait la teneur en xyl ne peut s att nuer avec le temps et la r action l essai TSE tre moindre par rapport l ensemble des autres HAP non volatils contenus dans le mat riau La notice d utilisation de l appareil TSE pr conise quelques minutes de chauffe Ce d lai m rit
77. oris s Le goudronnage se d veloppe gr ce l am lioration des techniques d pandage et de stockage du goudron Les routes nationales sont trait es en priorit En 1930 alors que la population fran aise est devenue en majorit urbaine l tat prend sa charge l entretien de quarante mille kilom tres de routes d partementales et de chemins de grande communication d grad s par la circulation automobile Le goudronnage des traverses d agglom ration est la charge des villes et communes En 1931 il est d cid d largir neuf m tres les cinq cents kilom tres des routes nationales les plus fr quent es sorties de grandes villes En 1932 cent mille kilom tres de chauss es sont trait s dont certaines petites routes d partementales 3 5 3 volution de l utilisation des liants hydrocarbon s goudron bitume Jusqu la seconde guerre mondiale le goudron est rest tr s majoritaire Les enduits superficiels taient la technique reine Les enrob s taient appel s l poque les agglom r s et co taient 10 20 fois le prix des enduits superficiels en 1928 Une politique de rev tement conomique fut d cid e pour permettre de rev tir rapidement l ensemble du r seau 30 Apr s la Seconde Guerre Mondiale la tendance se renverse la mont e en puissance de l industrie p troli re la substitution du gaz naturel au gaz d clairage issu de la distillation de la houille entra nent le d velo
78. ossible en conna tre la teneur approximative La seconde partie de l tude s attache d finir les m thodes et analyses qui permettraient de d tecter la pr sence des goudrons et si possible de quantifier les cette pr sence dans les enrob s 4 METHODES RAPIDES DE CARACTERISATION DES GOUDRONS 4 1 INTRODUCTION La premi re partie de ce rapport a permis de souligner la n cessit d une reconnaissance des goudrons contenus dans les d chets de d molition routi re et de la d termination suffisamment pr cise de leur teneur en HAP Celle ci doit intervenir le plus t t possible sur un chantier de d molition routi re afin de pouvoir Trier les d chets avec ou sans goudron Manipuler les d chets avec les pr cautions n cessaires ventuels risques sanitaires dus aux poussi res Orienter les d chets vers leur destination finale centres de traitement recyclage stockage en classe I IT ou IT Des m thodes de d termination des goudrons r pondant aux exigences de d tection qualitative des HAP dans des conditions de chantier ont donc t recherch es Elles doivent tre assez rapides pour l valuation r sultat en quelques minutes et assez simples pour tre pratiqu es sur le terrain par les ouvriers Dans un premier temps une description des principales m thodes d analyse des HAP principaux compos s des goudrons est pr sent e Puis certaines de ces m thodes ont t exp rimen
79. par les valeurs par d faut et par exc s Les r sultats d taill s de ces analyses sont pr sent s en annexe I 56 4 5 CONCLUSIONS DE L ETUDE EXPERIMENTALE Le tableau 15 r sume l ensemble des informations obtenues pour chaque chantillon La liste des chantillons est tri e par ordre croissant de concentration pour la somme des 16 HAP de l US EPA tableau 15 R capitulatif des r sultats des essais de d tection des goudrons et des analyses pour la somme des 16 HAP EPA pour l ensemble des chantillons test s Age Somme des 16 Tache N qualit Utilisation Depar Nature HAP EPA a FAR Appareil an tement iha tolu ne marker TSE mg kg 01CT879 Parking 35 BB 0 12 1 44 n e O1CT869 10 Voie principale en 44 BB 1 37 2 71 n e ville trafic intense 01CT883 Voie secondaire en 60 BB 2 46 2 92 n e ville trafic mod r ancien 01CT884 Voie secondaire en 60 BB neuf 7 08 7 51 n e ville trafic mod r OICT885 15 Ancienne station 60 BB 14 5 n e 10 mn service OICT552 7 60 BB 30 85 31 35 10 mn OICT886 Chemin forestier 60 Liant 8124 L gende des symboles r sultat n gatif r sultat douteux r sultat positif r sultat positif affirm r sultat positif ind niable n e non exp riment Tous les chantillons sauf le OLCT886 et le OICT552 peuvent tre consid r s comme des chantillons
80. poussi re d gag e lors des travaux de d molition des chauss es aux enrob s contenant du goudron et des risques encourus par les ouvriers du chantier 3 4 4 2 Pollution sol eau La solubilit n est pas le seul crit re qui d termine le relargage dans l environnement des HAP contenus dans les goudrons Les alt rations m caniques peuvent galement faciliter leur mobilisation Les eaux de ruissellement peuvent mobiliser les HAP par le lessivage des rev tements routiers Elles peuvent galement emporter les particules atmosph riques charg es d HAP d pos es au sol Hugener Deschwanden et B hler contestent l importance du relargage par lessivage des rev tements dont l appr ciation aurait t exag r e En effet le liant et les HAP eux m mes sont faiblement solubles dans l eau HUGENER 1999 Pourtant des essais de percolation effectu s sur des enrob s bitumineux concass s mettent en vidence un relargage significatif des HAP dans les premiers percolats PEPIN 1998 La structure des enrob s faible porosit retient les HAP mais toute atteinte cette int grit fissurations concassage facilite le lessivage effectif des polluants L tanch it des routes ou autres voies est assur e l aide d enduits superficiels base de goudron cependant ces derniers sont renouvel s r guli rement du fait de l usure m canique La directive europ enne n 98 83 CE relative la qualit de
81. ppement de la consommation du bitume et le d clin inexorable du goudron La m canisation dans les chantiers routiers acc l re la r alisation des rev tements En 1955 la loi relative au statut des autoroutes est promulgu e Des d viations de villes sont construites partir de 1958 En 1960 alors qu il y a six millions de voitures en circulation le premier plan directeur du r seau routier et autoroutier est adopt pour quinze ans Pour faire face au d veloppement rapide du trafic routier le minist re charg des routes devient en 1966 le Minist re de l quipement charg de l Urbanisme du Logement et des Transports Dans les ann es 1970 la technique des couches de roulement des chauss es volue on assiste au d veloppement des bitumes goudrons et la mise au point du bitume brai pour l enrobage Syndicat Professionnel de l Industrie des D riv s de la houille L importation de bitume s impose tandis que le goudron des cokeries sert surtout la fabrication d lectrodes en carbone Depuis les ann es 80 certains polym res sont employ s comme liants routiers le premier goudron vyniles date de 1966 3 5 4 Conclusion Le goudron de houille a constitu une mati re premi re de qualit tr s recherch e pour la confection des routes en France Il a t une d couverte majeure pour l laboration et le d veloppement des pratiques et infrastructures routi res Son utilisation s est g n ralis e dans la
82. r d gradation microbiologique Leurs caract ristiques physico chimiques GUERIN 20001 3 4 4 1 Pollution atmosph rique La mobilisation des HAP contenus dans les enrob s en cours de travaux routiers n est pas la seule cause de pollution atmosph rique dues aux goudrons En effet des tudes ont mis en vidence les manations de HAP provenant de l usure des pneumatiques et des surfaces de route goudronn e et des ralentisseurs de vitesse La magnitude de ces relargages est difficile quantifier Cependant une publication su doise fait mention missions importantes de HAP depuis ces sources abras es AHLBOM 1994 Ces estimations sont discut es par Baumann et Ismeier BAUMANN 1997 Les principaux HAP provenant des pneumatiques ont t identifi s par Larnesjo fluoranth ne pyr ne benzo g h i p ryl ne et coron ne Les compos s HAP contenus dans les pneumatiques varient selon les fabricants et l ann e de production LARNESJO 1999 27 Une directive europ enne est en cours de r daction pour limiter la teneur en benzo a pyr ne dans lair ambiant Actuellement la d cision n 2000 479 CE concernant la cr ation d un registre europ en des missions de polluants EPER liste les polluants d clarer en cas de d passement de valeur seuil Pour les HAP cette valeur est de 50 kg an dans l air et de 5 kg an dans l eau Aucune tude n a encore t r alis e sur la toxicit de la
83. ranth ne benzo 11 12 fluoranth ne benzo 1 12 p ryl ne benzo 3 4 p ryl ne fluoranth ne et ind no 1 2 3 cd pyr ne d cret du 3 janvier 1989 annexe 1 1 et 1 3 28 Depuis il est n cessaire d utiliser les valeurs fran aises substance par substance Annexe J 3 4 5 Conclusion Le goudron de houille provient de la pyrog nation labri de l air de mati res d origine v g tale telle que la houille Sa composition complexe laisse appara tre de tr s fortes teneurs en HAP de 20 50 L impact sur l environnement est tributaire des propri t s physico chimiques des HAP consid r s de l abrasion des rev tements superficiels enduits de goudron et du lessivage des goudrons pris dans la masse des enrob s Cet impact est non n gligeable mais peut tre ralenti par la faible solubilit des liants hydrocarbon s et des HAP dans l eau mais galement par la structure ferm e faible porosit des chauss es 3 5 HISTORIQUE DE L USAGE DU GOUDRON EN TECHNIQUE ROUTIERE 3 5 1 Premi res applications des liants hydrocarbon s pour les rev tements routiers 3 5 1 1 L asphalte A partir de 1802 le comte de Sassenay tudie et commercialise du mastic d asphalte pour le rev tement de planchers ponts sentiers pi ton et pour l tanch it A la fin du XIX si cle pr s de 100 km de trottoirs parisiens et de nombreuses rues sont asphalt es 3 5 1 2 Le goudron D s le d but du XIX si cle
84. rective n 76 769 CEE Elle harmonise l emploi et la mise sur le march de la cr osote et de distillats de goudron de houille similaires ainsi que des pr parations contenant ces substances en limitant leur concentration en benzo a pyr ne et en ph nols Dans ce cadre la concentration maximale en B a P est galement fix e 50 mg kg Pour r duire encore les manations toxiques en cours de travaux des liants et proc d s sont mis au point pour pr server la sant des travailleurs tout en s attachant respecter les exigences de performance liants fluides et modifi s techniques d application froid ONFIELD 2001 3 4 2 Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques Du fait de la composition des goudrons Tableau 3 cette tude ne prend en compte que le potentiel polluant li aux HAP l ments majeurs de ces mat riaux Les HAP sont constitu s d au moins deux cycles aromatiques fusionn s Le nombre de HAP identifi est de l ordre de 100 Parmi ceux ci une liste restreinte 6 16 est g n ralement consid r e lors des tudes environnementales Cette liste contient la fois les HAP les plus fr quents et ceux posant les probl mes environnementaux les plus graves du fait de leur toxicit Parmi les 16 HAP que l on retrouve le plus souvent l ac naphtyl ne est g n ralement exclu pour des raisons analytiques 15 autres HAP d tect s par fluorescence bonne limite de d tection ac naphtyl ne d tect
85. s 25 3 4 3 1 Effets canc rig nes Les effets g notoxiques des HAP pr sents dans les goudrons ont t largement tudi s Les premi res observations de toxicit ont t rapport es par Pott 1775 propos de cancers de la peau des ramoneurs de chemin es Le pouvoir canc rig ne des produits de pyrolyse goudrons suies a t reconnu suite au d veloppement de l utilisation du charbon Ces produits ont des temp ratures d bullition sup rieures 400 C et les risques ne sont effectifs que dans des conditions particuli res d utilisation GOSSELIN 2000 Cependant des tudes ont montr que les manations de HAP s chappaient du goudron chaud des temp ratures bien inf rieures celle de l bullition totale du produit IARC 1985 GLET 2000 Cette vaporisation diff rentielle est d ailleurs bien connue puisqu elle est exploit e pour s parer les vapeurs d huiles du brai r siduel en cours de distillation comme le montre le Tableau 7 Tableau 7 Caract ristiques des huiles extraites la colonne GOSSELIN 2000 Fraction Temp rature Fraction du goudron d bullition C indicatif Huile l g re benzol Huile naphtal nique Huile ac napht ne 240 300 9 Huile anthrac nique L agence Am ricaine de Protection de l Environnement US EPA 1998 propose pour le benzo a pyr ne un exc s de risque unitaire vie enti re pour la voie orale ou oral slope factor Sfo g
86. s d entrer ou non dans les fili res de valorisation 3 2 2 Exemples de politiques en Europe 3 2 2 1 En Allemagne Les granulats de recyclage contenant du goudron teneur jusqu 10 de goudron soit environ 20 000 mg 16 HAP EPA kg sont utilis s aussi bien avec du ciment qu avec des mulsions de bitume pour liant Il s agit d un proc d de recyclage froid qui stabilise les granulats par le ciment et fournit des rev tements routiers tr s r sistants Ils peuvent toutefois pr senter une tendance la fissuration Les rev tements de recyclage avec mulsions de bitume sont moins sensibles la fissuration et pr sentent l avantage de conserver le m me type de liant hydrocarbon ce qui facilite un r emploi ventuel La r alisation de ce type de rev tement exige un savoir faire technique Le type de liant exerce une influence secondaire sur le relargage des HAP si le rev tement est compact et imperm able l eau HUGENER 19991 Enfin des recherches en cours ont permis le d veloppement d une m thode par sublimation qui permet de distinguer les mat riaux contenant des HAP qu ils soient pr sents seuls ou comme composants d autres m langes GLET 2000 3 2 2 2 Aux Pays Bas Le recyclage est un enjeu politique d importance aux Pays Bas o l espace est petit donc rare et cher ONFIELD 2001 Avant 1980 environ dix milles tonnes de goudrons taient appliqu es en construction rou
87. s d taill s des analyses quantitatives des HAP HPLC Classification du pouvoir canc rig ne des HAP signification des classes mentionn es dans le tableau 6 62 ANNEXES ANNEXE A D chets admissibles par nature en CET 64 ANNEXE B Recensement sommaire des d chets de la route et de leurs potentialit s de valorisation Sch ma d Organisation et de Gestion des D chets SOGED 65 RECENSEMENT SOMMAIRE DES DECHETS DE LA ROUTE ET DE LEURS POTENTIALITES DE VALORISATION Sources note d information n 63 du SETRA CIFP de Tours dans le cadre des travaux de Dequade Environnement ACTIVITE NATURE DU DECHET Construction mat riaux naturels d p ts de mat riaux de d blais exc dentaires Valorisation et recyclage d molition gros min raux terre entretien de chauss es v g tation bois non trait valorisation produits manufactur s b ton Recyclage avec pr caution emballages palettes bidons valorisation avec pr caution huiles graisses d tergents DIS produits hydrocarbon s fraisats d enrob s enrob s asphalte enduits recyclage avec pr caution superficiels goudron brais DIS fibres min rales naturelles Enrob s contenant de l amiante recyclage avec pr caution v rifier DIS autres mat riaux graves trait s aux liants hydrauliques ou b tons valorisation et recyclage avec pr caution Entretien et exploitation mat riaux divers produits de d
88. s eaux destin es la consommation humaine fixe parmi de nombreux param tres un seuil de potabilit de 0 10 ug l pour la somme de quatre HAP Le d cret fran ais du 3 janvier 1989 a fix le seuil de potabilit de l eau 0 2 ug l pour la somme de six substances HAP Deux tudes r alis es sur des bitumes et enrob s ont d montr combien il est difficile de d terminer sans analyse sp cifique la composition r elle des mat riaux bitumineux et leur teneur en HAP La premi re tude de lixiviation sur divers bitumes et un enrob constitu d un de ces bitumes a montr que les valeurs maximales des concentrations des 16 HAP EPA restaient tr s en dessous des seuils tablis pour les eaux de surface et les eaux potables par la CEE BOWEN C et al 20001 La seconde tude de percolation sur des enrob s bitumineux indique des quantit s extraites comprises entre 10 2 et 36 6 mg 15 HAP EPA kg PEPIN 1998 Ces valeurs d passent les seuils d acceptabilit pour le stockage en CET de classe HI Pour la gestion des sites et sols pollu s les valeurs de constat d impact VCD de pollution retenues pour les HAP dans les sols ne sont plus exprim es sous forme de HAP totaux depuis septembre 2001 l Les quatre compos s sp cifi ssont les suivants benzo b fluoranth ne benzo k fluoranth ne benzo ghi p ryl ne et ind no 1 2 3 cd pyr ne Directive 98 83 CE 1998 2 Les six substances sont les suivantes benzo 3 4 fluo
89. s flamandes VLAREA concernent les mati res premi res secondaires Les 10 HAP VLAREA sont les suivants benzo b fluorant ne in no 1 2 3 c d pyr ne benzo k fluorant ne benzo a pyr ne benzo g h i p ryl ne fluorant ne naphtal ne ph nanthr ne chrys ne benzo a anthrac ne 49 Les premiers essais de la m thode par la tache au tolu ne se sont r v l s n gatifs Cette m thode n cessite une mise au point et particuli rement d appr cier la quantit de tolu ne d pos e sur l chantillon trop de tolu ne l ensemble du mat riau bitumineux est dissout et la couleur brune du solvant color couvre les ventuelles nuances orang es de l aur ole cens es indiquer la pr sence de goudron pas assez de solvant le tolu ne p n tre dans le mat riau poreux sans s couler jusqu au papier De plus cette m thode s est av r e difficile mettre en uvre sur site du fait des intemp ries et de r sultats d cevants photos 17 19 D autres essais effectu s en laboratoire sur les chantillons ramen s du terrain se sont galement av r s tous n gatifs l exception de celui contenant une teneur en 15 HAP EPA sup rieure 7 000 mg kg chantillon 01CT886 Photos 17 et 18 R sultats des essais de la tache au tolu ne sur des d bris d enrob s chantillons 0O1CTSS6 et OICT552 Photo 19 R sultats des essais de la tache au tolu ne sur des d bris d enrob s chantill
90. s les secteurs d activit concern s A l exemple des MIOM les entreprises de valorisation des d chets de d molition mettent en vidence les difficult s de qualification des produits recycl s de leur reconnaissance sur le march conomique et la faiblesse du soutien financier accord par l tat CARPENTIER 2001 ONFIELD 2001 Les principaux freins au recyclage des d chets de d molition routi re sont d ordre conomique le surco t de ces produits du fait des traitements ajout d adjuvants et du transport les rend peu concurrentiels par rapport aux produits d j propos s Les fili res de transformation presque inexistantes et le manque de d bouch s ajoutent la difficult d introduire de nouvelles fabrications R glementaire les contr les impos s sur les produits recycl s d couragent les concepteurs et conduisent une surqualification des mat riaux Par ailleurs l absence de normes ou recommandations d utilisation est pr judiciable leur d veloppement La suspicion plane toujours sur ces produits Juridique les notions de propri t et responsabilit restent impr cises Les professionnels souhaitent une meilleure d finition de leur responsabilit Quelques r gles de base sont n cessaires pour la valorisation d un d chet sur le march des travaux publics MEHU 1999 Pour qu un d chet ait une chance d tre valoris il faut qu il puisse se substituer
91. scence en cours de d veloppement aux USA Les trois m thodes rapides exp riment es sur les chantillons ont t Le spray au PAK marker La tache au tolu ne L appareil TSE 4 3 4 1 Mise en uvre des m thodes Dans un premier temps afin d orienter la campagne d chantillonnage deux m thodes ont t test s sur les sites la tache au tolu ne et le PAK Marker a La m thode du PAK Marker montre une bonne rusticit et est facile d emploi une pulv risation du spray sur la surface tester et quelques secondes d attente L usage est efficace quelle que soit la surface disponible s che ou humide profils de tranch e sur une chauss e ouverte fraisats de rabotage ou plaques d enrob en tas photos 9 12 Photos 9 et 10 Essais au PAK Marker sur un profil de chauss e et des fraisats chantillon OICTS71 chantier du boulevard Leferme Saint Nazaire 44 Photos 11 et 12 Essais au PAK Marker sur des cro tes d enrob s d pos es en d charge 44 Donges chantillons O1CTS74 et O1CTS876 47 b La m thode de la tache au tolu ne n cessite des conditions de moyens minima pour tre mise en uvre un support ferme et un lieu sec si possible l abri du vent photos 13 et 14 Photos 13 et 14 Essais de la tache au tolu ne sur des d bris d enrob s du chantier de d molition 01CTS871 et de cro tes du CET de La Sencie 01CTS873 c L appareil TSE doit tre branch
92. sibilit Normalisation et r glementation Remarques Tache au Tolu ne Principe de fonctionnement Mode d emploi R sultats Sensibilit Avantages et inconv nients Normalisation et r glementation Ref rence 78 78 78 78 79 79 80 80 80 80 80 81 81 83 1 RESUME Les r glementations europ ennes et fran aises encadrent de mani re de plus en plus drastique la gestion des d chets en terme de r duction de nocivit La valorisation est favoris e pour que seuls les d chets ultimes soient conserv s en installation de stockage Les d chets de construction et de d molition routi re base de goudron repr sentent un probl me particulier du fait de son utilisation intensive depuis la fin du XIX si cle Le goudron d riv de la houille est constitu de fortes teneurs de 20 50 en hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP dont les effets g notoxiques sont bien connus Certains HAP sont qualifi s de canc rig ne mutag ne et toxique pour la reproduction L impact de ces polluants sur l environnement est tributaire de l abrasion des rev tements superficiels enduits et coulis et du lessivage des goudrons dans la masse des enrob s De nombreuses normes attestent des possibilit s d utilisation de ces produits Actuellement ils sont encore employ s pour des utilisations particuli res propri t anti k ros ne mais leur remplacemen
93. sification exclut les centrales d enrobages de mat riaux routiers d cret du 20 mai 1953 modifi le 30 mars 2000 Les r gles de pr vention et de contr le des risques professionnels sont ratifi es par la loi n 93 880 les d crets n 95 1241 et n 2001 97 DPSCT 2000 3 1 3 Conclusion Les r glementations nationales et europ ennes sur les d chets n ont cess d voluer au cours de la derni re d cennie et toujours vers des exigences plus lev es concernant les crit res d valuation du danger pour l homme et pour l environnement Les d chets de goudron ou contenant principalement des HAP sont recens s dans la nouvelle nomenclature CED Du fait de leur classement dans la cat gorie des d chets dangereux leur stockage doit s effectuer en CET de classe I Les textes europ ens et fran ais ne statuent pas clairement sur l limination des d chets de construction et de d molition routi re Cependant les installations de stockage pour d chets inertes restent la principale destination de ces d chets qui ne doivent pas tre souill s par le goudron Il serait donc souhaitable d aboutir une r glementation pour l limination de ces d chets de d finir les m thodes de d tection et d analyse des goudrons et les seuils d amissibilit associ s pour le stockage dans les centres d enfouissements techniques ad quats 3 2 LES ENJEUX Plus de 100 millions de tonnes de d chets des trava
94. sse du liant c est dire 0 12 1200 mg HAP kg de mat riau dans l enrob total notice du fabricant a PAK marker Sur le terrain la variation de couleur n est pas toujours facile mettre en vidence ou appr cier selon les supports fraisats cro tes granuleuses En effet un seul essai a montr un changement color franc virant rapidement du blanc au jaune l chantillon O1CT886 du chemin forestier dont l odeur m me nous informait du contenu goudronn Les autres essais se sont av r s soient nuls et aucune variation de la couleur blanche soient incertains et la couleur blanche vire au jaun tre de fa on diffuse ou suivant un niveau sp cifique de l enrob Ces r actions nuanc es peuvent tre interpr t es respectivement par une concentration trop faible sur l ensemble de la surface test e liant faible teneur en goudron HAP dispers s et par une d tection des HAP localis e sp cifiquement dans les mulsions pandues couche d accroche entre deux couches d enrob s Cette interpr tation peut tre am lior e par une lecture en lumi re ultraviolette r alis e dans un local noir l aide d une lampe UV Les points et surfaces photoluminescents indiquent alors la pr sence de HAP photo 16 Photo 16 Lecture des r sultats des essais au PAK Marker la lumi re ultraviolette chantillons 0ICTSSS 01CT552 et 01CTS86 b Tache au tolu ne 4 Les l gislation
95. st r alis simultan ment Mise en place de deux nouvelles couches d enrob s avec mulsion interm diaire photos 5 et 6 Photos 5 et 6 Recharge de la chauss e avec deux nouvelles couches de b ton bitumineux et d mulsions interm diaires 43 Les fraisats d cap s ainsi que les diff rentes couches de rev tements en place dans le profil de la route ont t test s Les tests la tache au tolu ne et au PAK Marker ont t effectu s Les premiers n ont donn aucun r sultat positif alors que les seconds montraient de faibles variations de couleur b Des travaux similaires ont eu lieu le 05 novembre 2001 sur la route d partementale RD 971 longeant le port autonome de Saint Nazaire C est une voie aussi circulante que le boulevard mais en meilleur tat car plus r cente Une purge superficielle a suffit avant l pandage d un nouveau rev tement Les d chets de fraisage d vers s en tas sur le bord de la chauss e refaite ont t test s Les tests effectu s au PAK Marker se sont r v l s n gatifs Ces fraisats ont t utilis s en remblais pour stabiliser l accotement 4 3 3 2 Les CET de Classe IIl Trois CET de Classe III ont t visit s et les d chets d enrob s d j stock s sur place ont t test s La Sencie Donges 44 proche des chantiers de d molition de Saint Nazaire 6 tas de d chets 4 chantillonnages en fonction des r sultats des tests au PAK Marker
96. t es sur le terrain afin de tester la facilit et les limites de leur mise en uvre dans des conditions r elles chantier de d molition installations de stockage Enfin des analyses quantitatives des HAP ont t r alis es en laboratoire pour comparer et v rifier l efficacit de chacune de ces m thodes 4 2 METHODES DE DETECTION DES HAP CONTENUS DANS LES DECHETS ROUTIERS Les m thodes de d tection des HAP peuvent tre class es en trois grandes familles les m thodes rapides qualitatives les m thodes semi quantitatives les m thodes quantitatives 38 a Les m thodes rapides de d termination de la pr sence de HAP sont les suivantes cette liste n est pas exhaustive Pulv risation de PAK marker M thode la tache au tolu ne GLORIE 1998 Appareil TSE Teerschnellerkennungs Pr fgerat GLORIE 1998 M thode par sublimation GLET 2000 Chromatographie sur papier au tolu ne GLORIE 1998 Chromatographie sur papier au DMSO DMSO GLORIE 1998 D tection par photoluminescence ADEME 19991 Les crit res de s lection pour ces m thodes sont la facilit et la simplicit d usage sur un site chantier ou d charge mais aussi la rapidit d lai court pour orienter les d chets partir d un chantier de d molition b Les m thodes d analyse semi quantitative des fractions aromatiques sont Chromatographie en couche mince CCM GLORIE 1998 Chromatogr
97. t est en cours d tude et d valuation pour ces usages Avec le vieillissement des routes il est pr voir de nombreux d chets de d molition routi re charg s en goudron Le devenir de ces mat riaux bitumineux pollu s au goudron peut tre l limination ou la valorisation Dans ce cadre la d termination de la pr sence du goudron dans les mat riaux bitumineux est un param tre essentiel Elle doit pouvoir se faire au plus t t afin d orienter les d chets routiers et faciliter leur r emploi ventuel Plusieurs m thodes de d tection ont t recens es et trois d entre elles ont t exp riment es le PAK Marker l appareil TSE et la tache au tolu ne Les crit res de s lection retenus pour le choix de ces m thodes sont la facilit et la simplicit d usage sur un site chantier ou d charge la rapidit d lai court pour orienter les d chets partir d un chantier de d molition et la fiabilit de lecture des r sultats La m thode la plus rustique reste le PAK Marker G n ralement ces m thodes permettent d atteindre un seuil de quantification de l ordre de 100 mg kg La lisibilit des r sultats est nuanc e elle d pend de la lecture en lumi re visible ou UV pour le PAK Marker de la dur e de chauffe et d une lecture qualitative pour l appareil TSE et de la quantit de tolu ne vers e pour la m thode la tache D autres m thodes existent Elles n cessitent des moye
98. taires sur les essais 4 3 6 2 Commentaires sur les m thodes 4 3 6 3 Remarques et recommandations 44 Etude exp rimentale de laboratoire 44 1 Pr paration des chantillons 44 2 Analyse quantitative des HAP 4 4 3 R sultats 4 5 Conclusions de l tude exp rimentale CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS BIBLIOGRAPHIE LISTE DES ANNEXES 42 42 44 44 45 45 47 47 49 51 52 52 53 53 54 54 55 56 57 58 59 62 RECENSEMENT SOMMAIRE DES D CHETS DE LA ROUTE ET DE LEURS POTENTIALIT S DE VALORISATION Sources note d information n 63 du SETRA CIFP de Tours dans le cadre des travaux de Dequade Environnement Activit Nature du d chet Usage D tecteur par photoluminescence Cet appareil est en cours de validation aux USA Principe de fonctionnement Mode d emploi R sultats Sensibilit Avantages et inconv nients Normalisation et r glementation PAK Marker Principe de fonctionnement Mode d emploi R sultats Sensibilit Avantages et inconv nients Normalisation et r glementation par sublimation 66 66 66 66 74 74 74 74 74 75 75 75 76 76 76 76 11 77 14 78 Cette m thode a t mise au point par ARBIT en Allemagne et pr sent e au cours de communication europ enne en 2000 Principe de fonctionnement Mode d emploi Sen
99. ti re chaque ann e sur le r seau routier Depuis l usage du goudron n a plus cours aux Pays Bas Cependant le goudron est encore pr sent dans la structure des chauss es sur 14 du r seau routier et pourrait poser des probl mes l avenir en terme d entretien et de r fection des routes concern es ONFIELD 2001 Jusqu en 2001 le recyclage des mat riaux contenant des goudrons n tait autoris que dans des conditions tr s particuli res en l absence de m thode d extraction des goudrons contenus dans les b tons bitumineux En 2002 des alternatives devraient tre op rationnelles telles que la conversion thermique du goudron traitement des mat riaux par la chaleur et la vapeur Si ce processus est consid r comme novateur il appara t complexe mettre en uvre ONFIELD 2001 Une autre difficult est de rendre ces proc d s conomiquement attractifs et par cons quent d encourager les investissements dans des usines de retraitement Par ailleurs face l obligation de traiter l ensemble des b tons bitumineux contenant du goudron il est n cessaire de disposer d une capacit de traitement suffisante 3 2 2 3 En Suisse Jusqu en 1991 le goudron a t utilis en Suisse La r glementation a limit l utilisation des rev tements contenant du goudron pour ensuite les interdire Ordonnance sur le Traitement de D chets et Directives suisses sur le recyclage des d chets de chantiers min ra
100. timent et travaux publics Vol pp RAFENOMANANTSOA A D NICOLE ef al 1998 NMR and FIMS structural analysis of oil obtained from the pyrolydid of Bemolanga according to a post combustion process Fuel Vol 77 1 2 pp 33 41 USIRF 2001 Les enrob s bitumineux Revue G n rale des Routes et A roports Vol tome 1 pp WALLACE D D HENRY et al 1987 Evaluation of some open column chromatographic methods for separation of bitumen components Fuel Vol 66 pp 44 50 61 7 LISTE DES ANNEXES Rep re D signation pr cise pages D chets admissibles par nature en CET DRIRE et Pr fecture r gionale d Auvergne Recensement sommaire des d chets de la route et de leurs potentialit s de valorisation Sch ma d Organisation et de Gestion des D chets SOGED Note d information du SETRA avril 2000 Gestion des mat riaux bitumineux en Suisse Incidence de la teneur en goudron et HAP sur les possibilit s d utilisation ou d limination des mat riaux bitumineux Proc d s utilis s pour extraire les goudrons GOSSELIN 2000 Donn es g n rales sur les infrastructures routi res fran aises Minist re de l quipement d cembre 2001 Suivi quantitatif et qualitatif du r seau pour l entretien routier Minist re de l quipement d cembre 2001 G La technique du goudronnage des chauss es H Fiches descriptives des m thodes de d tection rapide du goudron R sultat
101. tion routi re sans d termination suffisante de la pr sence de goudron et de B a P pr sente des risques pour l environnement et la sant Le d veloppement de nouveaux produits et des techniques froid est en cours d valuation La volont des institutions publiques et des organismes f d rateurs pour soutenir une solution durable au recyclage et la valorisation des mat riaux inertes se concr tise par des outils m thodologiques qui se mettent en place progressivement 3 7 PRODUCTION ET MARCHES DU GOUDRON EN FRANCE La production de bitume en France pour l ann e 2000 atteignait environ 3 000 000 tonnes La production de goudron pour les techniques routi res atteint 30 000 tonnes et continue diminuer 3 7 1 La production de goudron Actuellement le seul fabricant de goudron de houille en France est HGD Houille Goudron et D riv s Il s agit d une concentration des groupes Elf Atochem S A et R tgers VIT S A depuis juillet 1994 Les unit s de production sont essentiellement localis es Marienau 57 35 La production de goudron de houille de cette soci t n est pas remise en question par la fermeture d finitive des mines l ch ance 2005 Elle est principalement destin e au march des lectrodes Sur l ensemble de la production annuelle 2001 seulement 30 000 tonnes ont t orient es vers le march de la construction routi re Les goudrons et brais de houille participent alors
102. tre d pass e par un conditionnement liquide des produits qui r duit les risques sanitaires et facilite le transport Les acheteurs d huiles de m langes ou de brais de houille sont les soci t s routi res et les autorit s publiques en charge des r seaux routiers Des importations en provenance de l Europe Centrale R publique Tch que et du Proche Orient Turquie sont galement connues Cependant le brai de houille en provenance de ces pays est essentiellement orient vers la fabrication des lectrodes destin es l industrie de l aluminium ou la sid rurgie lectrique 3 7 3 Conclusion A l heure actuelle il ne reste qu un seul producteur de goudron de houille en France La production de goudron de houille pour les applications en techniques routi res est en constante r gression et n est plus que de quelques dizaines de milliers de tonnes par an 36 3 8 CONCLUSIONS GENERALES Peut on retrouver actuellement du goudron dans les routes fran aises La r ponse cette question est positive Le goudron peut tre rencontr sous forme de brai de goudron dans la masse et sous forme d enduit de surface Cependant il n existe aucune tra abilit sur la nature et les proportions des mat riaux en place dans le r seau routier fran ais Les enrob s sp ciaux avec goudron sont toutefois localisables en raison de l usage recherch protection anti k ros ne des parkings d a roports La c
103. trouvent des enrob s rev tements et liants hydrocarbon s les fraisats et les cro tes 16 3 3 1 4 Les liants hydrocarbon s Ce sont des mat riaux constitu s essentiellement d assemblage d atomes de carbone et d hydrog ne qui au contact de particules solides telles que les granulats d veloppent des forces d adh sion assurant de la sorte une certaine rigidit des r sistances aux d formations en traction compression et cisaillement USIRE 2001 Il existe trois grandes familles de liants hydrocarbon s les asphaltes et bitumes naturels les goudrons et le bitume de p trole Le sch ma de la Figure 1 pr sente la gen se de ces produits hydrocarbon s de base Figure I Gen se des produits de base Liants naturels Goudrons Bitumes de p trole Benzol d gazage et d shydratation blocs de calcaire Fa asphaltique 3 3 2 Nomenclature et caract risation 3 3 2 1 Les liants de base Les liants de base le bitume et les goudrons peuvent tre utilis s tels quels Ils sont r partis en diff rentes classes normalis es selon leur consistance USIRE 2001 Le goudron utilis en techniques routi res dit goudron pur est obtenu par distillation du goudron brut issu de la pyrolyse de la houille et reconstitution des diff rentes fractions obtenues en pourcentage voulu dans le m lange brai et huiles M me si la consistance du brai correspond celle du bitume et pourr
104. un endroit tr s a r et de porter un masque Si ces m thodes sont mises en uvre dans des locaux elles doivent tre effectu es sous hotte aspirante le manipulateur portant galement un masque 53 4 4 ETUDE EXPERIMENTALE DE LABORATOIRE L tude exp rimentale de laboratoire consiste d terminer quantitativement les teneurs en HAP des chantillons pr lev s sur les sites afin de les comparer aux r sultats qualitatifs des m thodes rapides r alis es sur ces m mes chantillons Elle a pour but de d finir la validit et la fiabilit de ces m thodes 4 4 1 Pr paration des chantillons Seuls seize chantillons ont t analys s pour les HAP Les crit res retenus pour s lectionner ces pr l vements ont t tableaux 12 et 13 Les chantillons pr sentant des r actions gradu es aux essais de d tection rapide sur le terrain La r partition g ographique des chantillons Le type d usage des enrob s routes principales chemin forestier etc Les photos 21 23 illustrent la pr paration des chantillons et les diff rentes op rations r alis es sur chacun partir du poids total un quart a t retenu par fragmentation des morceaux pr sents et ou division des fraisats homog n is s Ce quart a t r duit une granulom trie de 10 mm au marteau photo 21 et par un concasseur m choires Photo 21 Concassage et tamisage pour atteindre une granulom trie de 1
105. une coloration plus nette ou confirmer l absence de goudron 4 3 6 2 Commentaires sur les m thodes Les tapes de mise en uvre des m thodes sont L chantillonnage la surface tester ou le concassage pr alable effectuer Le test plus ou moins long dans sa manipulation quelques secondes tache au tolu ne PAK marker une dizaine de minute TSE La lecture de la r action qui peut se faire en quelques secondes quelques minutes Quoi qu il en soit toutes ces m thodes donnent un r sultat qualitatif Cependant cela n emp che pas que les m thodes choisies pour les essais de terrain soient adapt es pour une premi re valuation sur le chantier de d molition ou encore lors de l arriv e des camions sur les sites de stockage 4 3 6 3 Remarques et recommandations Les conditions d utilisation de ces m thodes doivent tre pr cis es l utilisateur 1 Pour des raisons techniques la temp rature et la pluviom trie peuvent influencer les d lais de r action pour la m thode TSE un chantillon tr s froid et d tremp demandant plus de temps pour r agir 2 Pour des raisons sanitaires du fait des vapeurs toxiques qui s chappent en cours d exp rimentation Le tolu ne pour la tache au tolu ne Le solvant pulv ris par le PAK marker Les HAP volatils mis par le chauffage de l appareil TSE Il est donc recommand de pratiquer ces m thodes de d tection rapide dans
106. ux OFEFP 1997 14 Les rev tements faibles teneurs en HAP seuil inf rieur 5 000 mg kg peuvent tre recycl s sous forme li e chaud en centrale d enrobage ou froid in situ sous forme non li e stockable en d charge pour d chets inertes Il est galement possible de recycler des cro tes d enrob s contenant jusqu 20 000 mg kg mais uniquement sous forme li e chaud en centrale d enrobage Au del de 20 000 mg kg les d chets sont orient s vers une d charge contr l e bioactive HUGENER 19991 Un nouveau projet est actuellement en cours pour encadrer plus pr cis ment l utilisation des d chets de construction routi re La d termination de la teneur en HAP permettra d orienter les d chets vers les diff rentes possibilit s d utilisation ou d limination L annexe C regroupe deux pr sentations sch matiques des projets en cours Une collaboration entre les autorit s les milieux professionnels de la construction et les milieux de recherche a permis d am liorer l acceptabilit et les d bouch s potentiels des produits de construction recycl s techniquement et cologiquement irr prochables HUGENER 19991 D autre part les autorit s suisses ont engag une r flexion plus globale sur les d chets provenant de la route tels les d chets de balayage et les boues de d potoirs de routes quivalent suisse des d chets routiers 3 2 3 Enjeux de la valorisation dan
107. ux publics majoritairement des terres sont produits chaque ann e en France Pour 95 d entre eux il s agit de d chets inertes et non polluants terres de d blais mat riaux de d construction exc dents de chantier Ils sont employ s sur place sans autre manipulation envoy s en d charge de classe IM stockage de d chets inertes ou recycl s apr s traitement 3 2 1 Enjeux conomiques 3 2 1 1 G n ralit s D sormais deux aspects s affrontent le d veloppement de la fili re valorisation r emploi recyclage etc et le co t de la mise en d charge transport stabilisation et stockage 12 Quatre types d acteurs sont concern s par ces enjeux Les ma tres d uvre g n ralement les institutions publiques responsable de la gestion des d chets sur leur territoire Conseil g n ral DDE Commune Les entreprises de construction routi re ma tre d ouvrage Les responsables des fili res de valorisation Les responsables des fili res de stockage Cette volution a conduit les principales entreprises de construction routi re se diversifier dans diff rentes activit s de la production d enrob la construction routi re de la d molition de chauss es au recyclage et la valorisation des d chets routiers parfois m me jusque dans la gestion de centres de stockage classe II en particulier 3 2 1 2 Les besoins et les potentialit s de valorisation Dans les pays
108. v s de la pyrolyse du charbon Liants base de goudron et de brai issus de la houille et produits connexes goudrons routiers Caract ristiques et m thodes d essai PR NF EN 13847 2001 Liants base de goudron et de brai issus de la houille et produits connexes Terminologie et classification 3 3 3 2 Normalisation europ enne Seuls les bitumes purs l usage routier font l objet de l application des nouvelles normes europ ennes en France depuis le 20 d cembre 1999 USIRE 2001 De nouvelles sp cifications sont en cours pour Les bitumes fluidifi s et flux s et les mulsions de bitume Les enrob s bitumineux Les enduits superficiels Les enrob s coul s froid 19 Une nouvelle normalisation europ enne est lanc e depuis 2000 dans le but de relier les normes au comportement des liants hydrocarbon s dans les rev tements et structures de chauss es avec l exigence des performance requises USIRE 2001 3 3 3 3 Cas particuliers Aucune norme ne couvre l utilisation des produits sp ciaux pour la protection anti k ros ne Cependant des informations du Service Technique des Bases A riennes STBA indiquent que la mise en uvre du goudron s effectue suivant trois cat gories d application Les enrob s anti k ros ne dans la masse en couche de roulement b tons hydrocarbon s et enrob s percol s Les enduits pour traitement de surface surfa age de la couche

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