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G GU UI ID DE E T TE EC CH HN NI IQ QU UE E R RE EG GI IO ON NA AL L R RE EL LA

G GU UI ID DE E T TE EC CH HN NI IQ QU UE E R RE EG GI IO ON NA AL L R RE EL LA AT TI IF F A A L LA A M ME ET TH HO OD DO OL LO OG GI IE E D DE E G GE ES ST TI IO ON N D DE ES S S SE ED DI IM ME EN NT TS S D DE E D DR RA AG GA AG GE E P PO OR RT TU UA AI IR RE E Démarche PREDIS Nord Pas de Calais Groupe de travail n°5 * S SO OM MM MA AI IR RE E – – P PR RE EA AM MB BU UL LE E E ET TA AB BL LI IS SS SE EM ME EN NT T D DU U D DO OC CU UM ME EN NT T L LE ES S P PA AR RT TE EN NA AI IR RE ES S D DU U P PR RO OJ JE ET T L LE E P PR RE ED DI IS S G GU UI ID DE E T TE EC CH HN NI IQ QU UE E R RE EG GI IO ON NA AL L R RE EL LA AT TI IF F A A L LA A M ME ET TH HO OD DO OL LO OG GI IE E D DE E G GE ES ST TI IO ON N D DE ES S S SE ED DI IM ME EN NT TS S D DE E D DR RA AG GA AG GE E P PO OR RT TU UA AI IR RE E Sommaire Guide technique régional relatif à la méthodologie de gestion des sédiments de dragage portuaire i SOMMAIRE SOMMAIRE........................................................................................................................................... i PREAMBULE ....................................................................................................................................... v 1. CONTEXTE DU PROJET ...................................................................................................................... V 1.1. Contexte général............................................................................................................................. v 1.2. Les enjeux du projet...................................................................................................................... vi 1.3. Renforcement des compétences locales ...................................................................................... vii 2. OBJECTIFS DU PROJET ................................................................................................................... VIII 2.1. Les objectifs généraux du projet................................................................................................viii 2.2. Méthodologie générale de l’étude................................................................................................. ix ETABLISSEMENT DU DOCUMENT ..........................................................................................XIII SECRETARIAT..................................................................................................................................... XIII RESPONSABLE DE LA PUBLICATION.................................................................................................. XIII REDACTION DU DOCUMENT............................................................................................................... XIV EXECUTION DU PROGRAMME D’ESSAIS............................................................................................ XIV ONT APPORTE LEUR CONTRIBUTION A LA REDACTION DU DOCUMENT ......................................... XIV PARTENAIRES DU PROJET..........................................................................................................XV PREDIS - PLAN REGIONAL D’ELIMINATION DES DECHETS INDUSTRIELS SPECIAUX ...........................................................................................................................................................XVII LE PREDIS : UN OUTIL PROSPECTIF............................................................................................... XVII UNE DEMARCHE CONSENSUELLE PERENNE..................................................................................... XVII INTRODUCTION................................................................................................................................. 1 1. PHASE DE CARACTERISATION DES MATERIAUX DE DRAGAGE.................................. 5 1.1. PRESENTATION DE LA METHODE ................................................................................................... 6 1.1.1. Etape d’étude du site................................................................................................................... 7 1.1.2. Etape de zonage ........................................................................................................................... 9 1.1.3. Etape d’échantillonnage et d’analyse ...................................................................................... 10 1.1.4. Etape de traitement des données.............................................................................................. 11 Sommaire Guide technique régional relatif à la méthodologie de gestion des sédiments de dragage portuaire ii 1.2. APPLICATION AU PORT DE DUNKERQUE..................................................................................... 15 1.2.1 Introduction ................................................................................................................................ 15 1.2.2. Définition de la zone d’étude .................................................................................................... 17 1.2.3. Synthèse de l’existant ................................................................................................................ 18 1.2.3.1. Résultats d’analyses ................................................................................................................. 18 1.2.3.2. Informations transposables sur plans........................................................................................ 18 1.2.4. Zonage ........................................................................................................................................ 21 1.2.4.1. Test dimensions........................................................................................................................ 22 1.3.4.2. Test rejets ponctuels ................................................................................................................. 22 1.2.4.3. Test façades portuaires ............................................................................................................. 23 1.2.4.4. Résultats du zonage.................................................................................................................. 24 1.2.5. Echantillonnage et Caractérisation – Analyses ...................................................................... 25 1.2.6. Traitement des données ............................................................................................................ 25 1.2.6.1. Paramètres chimiques............................................................................................................... 25 1.2.6.2. Paramètres biologiques............................................................................................................. 28 1.2.6.3. Paramètres physiques ............................................................................................................... 31 1.3. RESULTATS .................................................................................................................................... 33 1.3.1. Zonation granulométrique........................................................................................................ 33 1.3.2. Zonation des contaminants....................................................................................................... 35 1.3.2.1. Polluants régis par l’arrêté du 14 juin 2000.............................................................................. 36 1.3.2.2. Polluants non régis par l’arrêté du 14 juin 2000....................................................................... 37 1.3.3. Lutte à la source ........................................................................................................................ 38 1.4. CONCLUSION ................................................................................................................................. 39 2. VALORISATION DES MATERIAUX DE DRAGAGE PORTUAIRE.................................... 41 2.1. PRESENTATION.............................................................................................................................. 42 2.1.1. Analyses complémentaires........................................................................................................ 43 2.1.1.1. Analyses chimiques.................................................................................................................. 43 2.1.1.2. Analyses minéralogiques.......................................................................................................... 44 2.1.1.3. Analyses géotechniques ........................................................................................................... 45 2.1.2. Stockage des matériaux de dragage......................................................................................... 46 2.1.3. Formulation ............................................................................................................................... 46 2.1.4. Validation................................................................................................................................... 47 2.2. APPLICATION AUX SEDIMENTS PEU POLLUES DES PORTS DE GRAVELINES ET DUNKERQUE... 48 2.2.1. Présentation des sites d’application......................................................................................... 48 2.2.1.1. Cadre de l’étude........................................................................................................................ 48 2.2.1.2. Port Autonome de Dunkerque.................................................................................................. 48 2.2.1.3. Port de Gravelines Grand Fort Philippe ................................................................................... 49 2.2.1.4. Choix des zones de prélèvement .............................................................................................. 50 2.2.2. Caractérisation des sédiments.................................................................................................. 52 2.2.2.1. Préparation................................................................................................................................ 52 2.2.2.2. Paramètres physiques et physico-chimiques ............................................................................ 55 2.2.2.3. Minéralogie .............................................................................................................................. 59 2.2.2.4. Comportement de la fraction fine............................................................................................. 62 2.2.2.5. Essais de lixiviation des sédiments bruts.................................................................................. 66 2.2.2.6. Propriétés mécaniques.............................................................................................................. 70 Sommaire Guide technique régional relatif à la méthodologie de gestion des sédiments de dragage portuaire iii 2.2.2.7. Conclusion................................................................................................................................ 84 2.2.3. Elaboration d’une demarche de valorisation en technique routiere..................................... 84 2.2.3.1. Squelette granulaire.................................................................................................................. 84 2.2.3.2. Elaboration d’une formulation de matériau d’assise routière................................................... 95 2.2.3.3. Conclusions ............................................................................................................................ 112 2.2.4. Valorisation des sédiments fins en techniques routières : influence du pré-traitement.... 112 2.2.4.1. Procédés de séchage ............................................................................................................... 112 2.2.4.2. Tests et résultats sur le sédiment séché, en utilisant le procédé 1 .......................................... 114 2.2.4.3. Essais et résultats sur sédiment séché issu du procédé 2........................................................ 117 2.2.4.4. Conclusion.............................................................................................................................. 119 2.2.5. APPLICATION DANS LE CADRE D’UNE PLANCHE EXPERIMENTALE............................................ 120 2.2.6. Valorisation en coulis de comblement de réseaux ................................................................ 130 2.2.6.1. Prélèvement et stockage des boues......................................................................................... 130 2.2.6.2. Caractérisation géotechnique.................................................................................................. 131 2.2.6.3. Formulation ............................................................................................................................ 133 2.2.6.4. Etude de l’apport de l’adjuvantation ...................................................................................... 144 2.2.6.5. Synthèse sur la partie des boues de Gravelines...................................................................... 147 2.2.6.6. Formulation de coulis à base des boues de Dunkerque (D) ................................................... 148 2.2.6.7. Conclusions et perspectives.................................................................................................... 151 3. OUTIL D’AIDE A LA DECISION MULTICRITERE............................................................. 153 3.1. INTRODUCTION............................................................................................................................ 153 3.1.1. Les acteurs du projet et les bases de connaissance............................................................... 154 3.1.2. Les données du projet ............................................................................................................. 155 3.1.3. Les contraintes du projet........................................................................................................ 155 3.1.4. L’évaluation environnementale et l’aide à la décision multicritère.................................... 155 3.1.5. Conclusion................................................................................................................................ 158 3.2. APPLICATION AU PORT AUTONOME DE DUNKERQUE.............................................................. 159 3.2.1. Introduction ............................................................................................................................. 159 3.2.2. Données et contraintes du projet............................................................................................ 159 3.2.2.1. Données.................................................................................................................................. 159 3.2.2.2. Contraintes.............................................................................................................................. 160 3.2.3. Identification des scénarios potentiels ................................................................................... 160 3.2.4. Evaluation environnementale................................................................................................. 163 3.2.4.1. Modèle P.E.R. ........................................................................................................................ 163 3.2.4.2. Guide d’évaluation ................................................................................................................. 164 3.2.4.3. Suivi environnemental............................................................................................................ 166 3.2.4.5. Conclusion.............................................................................................................................. 169 3.2.5. Mise en œuvre de l’outil d’aide à la décision multicritère ................................................... 169 3.2.5.1. Définition des critères d’évaluation........................................................................................ 169 3.2.5.2. Proposition d’évaluation du projet ......................................................................................... 170 BIBLIOGRAPHIE............................................................................................................................ 187 Préambule Guide technique régional relatif à la méthodologie de gestion des sédiments de dragage portuaire v PREAMBULE Ce guide a été établi dans le cadre du PREDIS (Plan Régional d’Elimination des Déchets Industriels Spéciaux) de la Région Nord-Pas de Calais. Son objectif est de permettre une gestion des opérations de dragage dans un cadre de bonne gouvernance territoriale. Ce guide a été élaboré en partenariat avec différents ports, différents industriels de la région et en relation avec les institutions concernées. 1 1. . C Co on nt te ex xt te e d du u p pr ro oj je et t Cette partie permet de mettre en évidence le contexte de l’étude et les enjeux qui en découlent, qu’ils soient environnementaux, économiques ou sociaux. 1.1. Contexte général La Région Nord Pas-de-Calais possède une façade maritime importante, se trouvant au cœur de l’Europe du Nord. Cette situation privilégiée a favorisé un trafic maritime très dense, avec l’implantation de zones portuaires ou industrialo-portuaires, destinées aux trafics marchandises et voyageurs transmanche et international. Ces zones ont nécessité l’installation de vastes infrastructures portuaires, qui imposent un entretien spécifique. En effet, le transit littoral des matériaux en suspension, lié à l’importance des courants de marée, provoque une sédimentation dans les ports pouvant atteindre 4 mètres par an dans l’avant port ouest de Dunkerque. Des milliers d’heures d’intervention sont nécessaires pour évacuer ces matériaux qui viennent se déposer en permanence en fonction des cycles de marées. Le dragage revêt donc une importance primordiale pour le maintien de la navigation dans les ports et les chenaux d’accès de la Région Nord-Pas de Calais. Le bilan des dragages fait apparaître une quantité considérable de matériau type vase. Les vases représentent environ 75% des dragages locaux. La Région Nord-Pas de Calais semble accuser des volumes considérables, soit 3 à 4 millions de m3 par an [ALZIEU et QUINIOU, 1999]. Préambule Guide technique régional relatif à la méthodologie de gestion des sédiments de dragage portuaire vi L’entretien permanent des profondeurs permet l’accueil de plus de 3200 navires sur l’ensemble des terminaux d’exploitation (conteneurs, pétrochimie, aciers, céréales, sidérurgie, vracs liquides, marchandises diverses, sucres, …). Le trafic marchandise représente 45 millions de tonnes transitant sur une vaste plate-forme multimodale combinant tous les modes de transport terrestres (autoroutes, voies ferrées) et fluviaux (canal à grand gabarit). La gestion stratégique des opérations de dragage représente une dépense de l’ordre de 3 millions d’euros par an pour une activité économique portuaire évaluée à 130 millions d’euros. Les conventions internationales et la nouvelle réglementation en matière d’immersion conduisent à une protection renforcée de l’environnement. La gestion des travaux est orientée désormais vers les aspects techniques et économiques, vers les aspects environnementaux, sanitaires et sociaux en privilégiant progressivement la valorisation des matériaux (sable, vase) comme solution alternative et complémentaire à l’immersion (rejet en mer) dans un souci accru d’une gestion écologique des ressources naturelles fondées uploads/s1/ importants-dragage-traitement-pdf.pdf