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Journée Technique – 20 avril 2016
Journée Technique 20 avril 2016
Shahinaz SAYAGH
LES ACTIONS DU CTMNC POUR LA VALORISATION DES CO -PRODUITS
Journée Technique – 20 avril 2016
LUTTER CONTRE LES GASPILLAGES ET PROMOUVOIR L'ÉCONOMIECIRCULAIRE : DE LA CONCEPTION DES PRODUITS À LEUR RECYCLAGE
Hiérarchisation des modes de traitement des déchets:
- Prévention de la production des déchets- Préparation en vue de réemploi- Recyclage- Valorisation- Réduction Élimination
Plan National Déchet 2014 – 2025Ordonnance n°2010-1579
LOI n°2015-991Plan Régional
CONTEXTE RÈGLEMENTAIRE
� Code de l’environnement
LOI n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétiqu e pour lacroissance verte
Journée Technique – 20 avril 2016
CONTEXTE RÈGLEMENTAIRE
Menacé fin 2014 a été relancé par la commission européenne en avril 2015.
- Supprimer les barrières et freins liés à l’utilisation de matières secondaires- Définition d’indicateurs- Financement, R&D et Innovation
� Paquet Economie circulaire européen : le recyclage comme levier économique
Journée Technique – 20 avril 2016
CONTEXTE RÈGLEMENTAIRE
� Projet de rapport sur l'utilisation efficace des re ssources : vers une économie circulaire
- Mise en place dès 2019 d’indicateurs contraignants mesurant la consommationen ressources (importations/exportations incluses) au niveau de l'Unioneuropéenne, de l'État membre et de l'industrie tenant compte du cycle de viecomplet des produits et services
- Fixation d’objectifs contraignants afin d'accroître l'efficacité dans l'utilisation desressources au niveau de l'Union de 30 % d'ici à 2030, ainsi que d’ objectifsindividuels pour chaque État membre
Journée Technique – 20 avril 2016
� Eco design
La quantité de ressources utilisées par un produit au cours de sa durée de vie estessentiellement déterminée par sa phase de conception :- révision Directive “Ecodesign” dès 2016 pour en élargir le champs d’application(instauration d'un passeport produit obligatoire en terme recyclabilité/réutilisation,mise en place d'un autocontrôle et vérification par une tierce partie afin de garantirla conformité des produits)- Garanties minimales pour les biens de consommation durables
� “Zéro déchet”
- révision Directive déchet dès 2015- Instauration taxes sur mises en
décharge/incinérations- Interdiction de mise en décharge des déchets
recyclables ou biodegradables en 2025- Interdiction de toute mise en décharge en 2030
CONTEXTE RÈGLEMENTAIRE
Journée Technique – 20 avril 2016
LES ACTIONS DU CTMNC
Journée Technique – 20 avril 2016
Rebuts de carrière
Chutes de transformation
Boues de sciage
Journée Technique – 20 avril 2016
Nature pétrographique
Calcaire de Chauvigny Granite bleu de Lanhélin Granit e des VosgesDésignation - Grave Non Traitée de type A
Référence normative - GNT 3 selon NF EN 13285
Classification GTR R22 R61, matériaux rocheux sains
Caractéristique du produit granulat naturel concassé issu de roche calcaire de densité
moyenne
granulat naturel concassé issu de roche dure
Caractéristiques intrinsèques
Masse volumique réelle 2,22 t/m3 2,65 t/m3 2,69 t/m3
Absorption d’eau 6,8 % 0,9 %
Catégorie de dureté code F code D/Enc selon NF XP 18545
Valeur de bleu MB sur 0/2 mm 3,2 g/kg 1,2 g/kg 0,5 g/kg
VALORISATION DES REBUTS DE CARRIÈRE ET CHUTES DE TRANSF .Caractérisation des concassés
� 3 sites de prélèvement : Vienne, Ile et Vilaine, Vosges
Journée Technique – 20 avril 2016
Calcaire de Chauvigny
• Emploi possible en remblai.
• A proscrire en couche de forme.
Granit de Lanhélin et granit des Vosges
• Graves Non Traitées GNT 0/20 mm de type (A)
• Emploi possible en construction et entretien d’assises de chaussées et plates formes de travaux routiers.
• La résistance à la fragmentation permet leur usage en granulats pour bétons hydrauliques et mortiers selon NF XP 18545.
VALORISATION DES REBUTS DE CARRIÈRE
Caractérisation des concassés de rebuts de carrière et chute de transformation
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BOUES DE SCIAGE
QUELS POTENTIELS DE VALORISATION ?
Journée Technique – 20 avril 2016
Paramètres Méthode Seuils réglementaires*L/S =10 l/kg
Matière sèche en mg/kg
Teneur en métaux lixiviables
As NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Ba NF EN ISO 15586 (T 90-119) 20Cd NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,04
Cr total NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Cu NF EN ISO 15586 (T 90-119) 2Hg NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,01Mo NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Ni NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,4Pb NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,5Sb NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,06Se NF EN ISO 15586 (T 90-119) 0,1Zn NF EN ISO 15586 (T 90-119) 4
Chlorures Chlorures lixiviables NF EN ISO 15682 800Fluorures Fluorures lixiviables NF T 90-004 10Sulfates Sulfates lixiviables NF T 90-040 1 000Indice phénol Indice phénols lixiviables T 90-109 1Carbone Organique Total COT sur éluat sec ISO 10694 500Fraction soluble FS (fraction soluble) T 90-029 4 000Carbone Organique Total lixiviable COT lixiviable NF EN 1484 30 000Polychlorobiphényles
PCB exprimés sur secXP X 33-012 03/00 Congénères
(GC/MS/MS)1
Hydrocarbures totaux Hydrocarbures exprimés sur sec X 31-410 500Hydrocarbures aromatiques polycycliques
HAP exprimés sur sec XP X 33-012 par GC/MS/MS Les États membres fixent la valeur limite
* Arrêté du 28 octobre 2010 relatif aux installations de stockage de déchets inertes
Caractérisation par lixiviation selon exigences règlementaires des ISDI
IDENTIFICATION
Campagne de qualification des boues : Quel classement ? Quel centre de stockage approprié ?
Journée Technique – 20 avril 2016
� Taux de réponse : 0,8 %� Description process� Emploi répertorié :
amendement agricole pour boue calcaire� Aucune analyse n’est communiquée.
DESCRIPTION DU PROCÉDÉ
D’ÉLABORATION DES BOUES DE SCIAGE
Enquête auprès de la profession :
- Quelles analyses ? - Quelles caractéristiques ? - Quels emplois répertoriés ?
Journée Technique – 20 avril 2016
Résultats d’essais de lixiviation
Les boues testées sont qualifiées inertes au sensde l’arrêté du 28 octobre 2010
Sciage avec ajout d’huilePrésence de teneur en hydrocarbure mais qui restent en dessous des seuils réglementaires
Outils diamantésPrésence de métaux mais inférieure aux seuils réglementaires
� Forte corrélation entre les résultats et les procéd és de sciage + additifs
� 10 sites de prélèvement : Bretagne, Midi Pyrénnée, Lorraine, Picardie, Bourgogne, Languerdoc-Roussillon
CalcaireGrèsGranit
Journée Technique – 20 avril 2016
Quelles pistes de valorisation ? Plusieurs dans la littérature
Référence Pays Type de boues Pistes de valorisation Tau x substitution
(%)
Gra
nite
Cal
caire
Ard
oise
Pie
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ineu
x
1 ENCEM, 1996 France x2 Satish K., et al., 1997 Inde x3 Catarino L. et al., 2003 Portugal x x4 Campos M. et al., 2004 Espagne x5 Menezes R. et al., 2004 Brésil x x 356 Segadas A. et al., 2004 Espagne x x x7 Arslan E. et al., 2005 Turquie x x8 Acchar W. et al., 2006 Brésil x x x 509 Ibrahim D. 2006 Egypte x x 40-6010 Al-Joulani N. 2007 (a) Palestine x11 Al-Joulani N. 2007 (b) Palestine x x x12 Almeida N. et al., 2007 Portugal x13 Bashaar Y. Ammary, 2007 Jordanie x x14 Prasanna K., Kurian J., 2007 Inde x x x x15 Torres P. et al., 2007 ? x x 60-7016 Costa Oliveira et al., 2008 (a) Portugal x x17 Costa Oliveira et al., 2008 (b) Portugal x x18 Mostafa A. et al., 2008 Egypte x x 40-10019 Al-Zboon K. et al., 2009 Jordanie x 5020 Aukour F., 2009 Jordanie x x21 Salinas E. et al., 2009 Mexique x x x x x22 Suzaki J. et al., 2010 Chine x23 Silva M. et al., 2011 Brézil x x 3524 Hernandez crespo ? x x
Journée Technique – 20 avril 2016
CARACTÉRISATION DES BOUES SELON PRESCRIPTION DE
L’INDUSTRIE DU BÉTON
Journée Technique – 20 avril 2016
Prescription norme harmonisée granulats pour béton
(Exemple Marquage CE des fillers sous système 4)
Journée Technique – 20 avril 2016
Addition minérale Origine Nature, composition minéralogique
Masse volumique(g/cm 3)
Surface spécifique Blaine (m 2/kg)
Calcaire Bourgogne Calcite 2,61 871,3Granit Bretagne Quartz, feldspath, mica 2,55 546,9Grés Lorraine Grès quartzique 2,49 270,2
Constituant D 10
(µm)D50
(µm)D90
(µm)D100
(µm)Ciment CEM I Portland 5,7 18,7 55,0 63,0Fine calcaire 0,897 2,811 9,545 ~ 130Fine granititique 2,349 13,088 46,667 ~ 110Fine grèseuse 3,679 20,098 79,549 ~ 220
Répartition granulométrique des fines
1. Caractéristiques physiques
RÉSULTATS D ’ESSAIS
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Analyse semi-quantitativeAbsent -
< 1 % Traces
1 à 5 % +
6 à 20 % ++
21 à 50 % +++
51 à 80 % ++++
81 à 100 % +++++
Phases présentes Boues calcaires
Boues granitiques
Boues gréseuses
Famille
Quartz (SiO2) - +++ ++++ Silice
Calcite (CaCO3) +++++ - - Calcite
Microcline (KAlSi3O8) - +++ +++ Feldspaths
Phlogopite (KMg3Si3AlO10) - ++ - Micas
Muscovite 2M1(KAl2AlSi3O10) - ++ ++ Micas
Albite (NaAlSi3O8) - +++ - Feldspaths
Clinochlore(Mg,Fe)5Al(SiAl)O10(OH)8
- Traces Traces Chlorites
2. Caractéristiques géométriques
Composition minéralogique des phases cristallines par analyse DRX
RÉSULTATS D ’ESSAIS
Journée Technique – 20 avril 2016
Paramètre Fines calcairesFines granit
Fines grès
Exigences normatives
Par
amèt
res
chim
ique
s
Silice totale et réactivité aux alcalins % 0,73 Non Réactive (NR) si < 4 %
Carbonate de calcium (CaCO3) % en masse 96,65 Catégorie à déclarer
Carbonates totaux (CaCO3 + MgCO3) % en masse 96,71 Catégorie à déclarer
Chlorures Cl- % en masse 0,002 0,002 0,001 ≤ 0,1
Sulfates SO3 % en masse ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,15
Soufre total S % en masse 0,05 0,04 0,02 ≤ 0,4
Teneur en alcalins totaux Na2O % en masse ≤ 0,1 1,2 ≤ 0,01 A déclarer
Teneur en matières organiques - 0,11 ≤ 0,2
Propreté au bleu de méthylène g/kg 2,8 3,1 4,1 A déclarer
Teneurs en matières humiques & acide fulvique
- Négatif NégatifPrécautions à prendre si
tests positifs
Par
amèt
res
phys
ique
s
Stabilité volumique – retrait au séchage % 0,057 0,052 < 0,075
Indice d’activité - 0,82 ≥ 0,71
Teneur en eau % à déclarer à déclarer à déclarer à déclarer
Granulométrie % Catégorie FM à déclarer à déclarer Catégorie FM
Selon prescriptions des normes NF P 18-508 et NF EN 12 620+A1
3. Caractéristiques physico-chimiques
RÉSULTATS D ’ESSAIS
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4. Essais sur mortiers
RÉSULTATS D ’ESSAIS
Mortier témoin CEM I Mortier boue calcairew = 30,6 %
Mortier boue granitw = 38,3 %
Mortier boue grèsw = 59,9 %
Sable (g) 1 350 1 350 1 350 1 350
Ciment (g) 450 337,5 337,5 337,5
Boue (g)dont boue sèche (g)
//
162,1112,5
182,3112,5
280,6112,5
Eau totale (g) dont eau d’ajout(g)dont eau boue (g)
225225
/
225175,449,6
225155,269,8
325156,9168,1
Rapport E/L 0,5 0,5 0,5 0,72
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Calcaire Granit Grès
Béton Caractérisation selon les prescriptions de la norme addition calcaire NF P 18-508Échantillon conforme
Caractérisation selon les prescriptions de la norme granulats NF EN 12 620+A1Échantillons conformes
Enrobés bitumineux Caractérisation selon les prescriptions de la norme granulats NF EN 13043Échantillons conformes
Les fines étudiées répondent aux exigences des additions calcaires et fillers au sens des normes NF EN 12620+A1, NF EN 13043 et NF P 18-508.
Selon prescriptions des normes NF P 18-508, NF EN 12 620+A1, NF EN 13043
RÉSULTATS D ’ESSAIS
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Période 25 avril – 29 juillet 2015
Enquête (base de données, terrain)- installations existantes- caractéristiques boues : technologie, minéralogie, additif, volumes mensuels, utilisations, localisation, saisonnalité, qualité demandée, état humide/anhydre…etc.,- recensement des débouchés : centrales BPE, centrales enrobés, autre ?).
Analyse des résultats - situation chiffrée « origine – destination potentielle »- réflexion sur l’opportunité de création de centres de collecte (coût transport, stockage…etc.) ;- séchage éventuel : technologie, coût, lieu séchage, mode de transport, etc.
Recyclage des boues de sciage dans le béton : Etude Technico-économique de faisabilité (Université de Lorraine)
TRAVAUX À VENIR
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Début thèse: octobre 2016Ca
ndid
atu
re th
èse
AD
EM
E
Dépôt de candidature : 31 mars 2016
Employeur ADEME : CDD 3 ans
Evaluation dossiers : avril – mai 2016
Commission évaluation : juin 2016
Sélection finale projets : début juillet 2016
Elaboration convention CDD : été-automne 2016
TRAVAUX À VENIR
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Période : 21 mars - 31 juin 2016
Valorisation des boues dans les enrobés tièdes - sui teStage IFSTTAR en collaboration avec l’entreprise Er mont de St-Etienne
Échelle laboratoire Échelle semi-industrielle
TRAVAUX À VENIR
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Merci de votre attention